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目的:小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)是一种高级别的肺神经内分泌肿瘤,其早期易转移,侵袭性高且预后极差。胰岛素相关蛋白1(insulinoma-associated protein1,INSM1)是临床病理常用的神经内分泌标志物,在多种神经内分泌肿瘤(如小细胞肺癌)的诊断中被广泛应用。然而,INSM1的非神经内分泌功能目前尚不明确。本研究旨在探讨在INSM1与小细胞肺癌临床特征的关系,研究其表达高低对患者预后的影响;探索INSM1对SCLC细胞迁移、葡萄糖摄取和顺铂化疗耐药中的影响及相关分子机制。方法:1.本研究纳入73例手术切除的SCLC样本,使用免疫组织化学技术评估了INSM1的表达,探究高表达INSM1的SCLC患者的临床病理特征。通过Kaplan-Meier生存分析,回顾性分析了INSM1表达对患者的预后影响;并且根据患者的化疗情况和淋巴结转移情况分组研究了在不同病程的患者中,INSM1的表达对其预后的具体影响。2.使用2-(N-(7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑-4-氨基)-2-脱氧葡萄糖(2-Deoxy-2-[(7-nitro-2,1,3-benzoxadiazol-4-yl)amino]-D-glucose,2-NBDG)摄取荧光探针,观测在SCLC细胞系中,过表达INSM1后对SCLC细胞摄取葡萄糖能力的影响。3.使用Transwell实验,观察过表达INSM1后,SCLC细胞系迁移能力的变化。4.通过流式细胞仪对细胞凋亡比例进行检测,观察过表达INSM1的SCLC细胞系的顺铂耐药性变化。5.通过Western Blot检测在SCLC细胞系中过表达INSM1后5’-AMP活化蛋白激酶α(5’-AMP-activated protein kinase catalytic subunit alpha,AMPK-α)的变化,并检测SCLC细胞系在有无顺铂(Cis-diammineplatinum dichloride,DDP)刺激情况下的AMPK-α表达情况。6.通过Western Blot、葡萄糖摄取实验、Transwell实验及细胞凋亡实验,对过表达INSM1的SCLC细胞再给予二甲双胍,观察二甲双胍对过表达INSM1细胞的摄糖、迁移、顺铂化疗耐药能力的影响。7.通过BALB/c裸鼠皮下成瘤模型,探究INSM1对SCLC顺铂耐药的作用,探究二甲双胍逆转INSM1/AMPK-α信号轴介导的顺铂耐药的治疗效果。结果:1.免疫组化显示10例(13.7%)患者INSM1表达阴性,6例(8.2%)INSM1表达弱阳性,15例(20.5%)INSM1中等表达,42例(57.5%)INSM1强阳性表达。临床病理分析显示,INSM1高表达(INSM1强阳性或中等表达)与淋巴结转移(lymph node metastasis,LNM)(p=0.0005)及TNM分期(p=0.0003)正相关。单因素生存分析显示,INSM1高表达组的总生存期较低表达组(INSM1弱阳性或阴性表达)更差(Log-rank检验p=0.038)。此外,有淋巴结转移者预后更差(p=0.022)。在化疗组中,有淋巴结转移者预后比无淋巴结转移者差(p=0.027),但非化疗组二者无显著差异(p=0.40)。多因素Cox分析显示,INSM1的表达高低是SCLC的独立预后因素(p=0.012,HR:3.195,95%CI:1.288-7.927)。其他危险因素包括性别(女性较好)(p=0.002,HR:0.038,95%CI:0.017-0.397)、年龄(60岁以上较差)(p=0.001,HR:1.071,95%CI:1.027-1.116)、吸烟(不吸烟较好)(p=0.013,HR:0.337,95%CI:0.143-0.792)。分析INSM1与LNM和化疗的关系,结果显示INSM1显著影响有LNM的化疗患者的总生存期(Overall survival,OS)(p=0.009);但在化疗后无LNM的患者中,差异无统计学意义(p=0.8)。2.根据INSM1的表达水平,实验选择了低表达INSM1的SCLC细胞系H1399进行体外实验的研究。通过外源性INSM1质粒进行过表达后,Western Blot的结果表明过表达INSM1后AMPK-α的表达水平显著下降,使用AMPK-α激动剂二甲双胍后AMPK-α表达水平上升,提示二甲双胍可以逆转INSM1介导的AMPK-α抑制。3.通过使用2-NBDG荧光探针进行细胞摄糖检测,过表达INSM1组摄糖能力明显低于对照组(下降5.644±1.834光密度(Optical density,OD)),而使用二甲双胍可以促进细胞摄糖(相对于对照组和INSM1过表达组上升10.54±3.510 OD和6.484±1.440 OD)。4.Transwell实验结果显示,较对照组细胞,过表达INSM1组细胞迁移能力明显提高(2.38±0.10倍,p<0.001)。单独使用二甲双胍对细胞迁移无明显影响,但能抑制INSM1过表达后提高的细胞迁移能力(p<0.001)。5.ANNEXIN-V/PI法评估INSM1对细胞凋亡状态的影响,单独使用二甲双胍不会导致SCLC细胞凋亡。单独使用顺铂(cis-diammineplatinum dichloride,DDP)后,对照组和INSM1过表达组的活细胞率都降低了(对照组87.3±1.4%降低到41.4±1.1%,INSM1组95.3±1.3%降低到61.6±2.5%);而同时使用DDP和二甲双胍处理细胞时,细胞凋亡率较单独使用DDP进一步增加(对照组57.2±0.6%升高到68.4±0.8%,INSM1组37.5±2.7%升高到54.4±2.0%),INSM1过表达组表现出了更强的耐药能力,二甲双胍对INSM1过表达组也展示出更好的逆转效果。6.使用裸鼠构建了异种移植SCLC肿瘤模型。与体外实验结果一致,INSM1高表达组具有更强的耐药性(DDP对肿瘤的抑制率对照组vs INSM1组为57.7±0.09%vs 50.62±0.06%,p<0.001),联合DDP与二甲双胍改善了INSM1介导的耐药(抑制率对照组vs INSM1组为72.95±0.68%vs 68.38±0.54%,p=0.0065,INSM1过表达组DDP单药vs DDP联合组抑制率为50.62±0.06%vs 68.38±0.54%,p<0.001)。结论:1.INSM1在SCLC病例中表达广泛,其高表达与更差的预后相关;INSM1高表达也与LNM及TNM分期呈正相关,且高表达INSM1更加显著影响LNM化疗患者的OS。2.INSM1通过调节AMPK-α的表达可逆性地调节SCLC细胞的摄糖、迁移和耐药能力。二甲双胍在体外和体内均能逆转INSM1介导的DDP耐药性。本研究为了解INSM1在SCLC中的作用机理以及逆转SCLC耐药、提高疗效提供新思路。