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食管癌是我国高发恶性肿瘤之一,主要包括鳞癌和腺癌两种病理类型,我国以鳞癌为主。虽然,近年来对食管癌的诊断与治疗取得了较好进展,但由于缺乏早期诊断手段,大多数患者在就诊时已处于中晚期,这是导致食管癌的总体生存率仍然没有明显改善的主要原因。因此,寻找血清分子标志物,提高食管癌的早期诊断率是改善食管癌预后的有效途径。
首先,我们通过对前期利用染色质免疫共沉淀技术(ChIP-seq)鉴定出来的超级增强子相关基因进行编码蛋白表达定位分析,筛选出16个具有差异表达的超级增强子调控的编码基因分泌蛋白。通过肿瘤细胞系百科全书(CCLE)、GEO公共数据集和TCGA数据库,分析这些蛋白在食管鳞癌中的表达水平及其预后作用。通过ELISA实验小样本验证其在食管鳞癌患者血清中的表达。最后,我们筛选出EFNA1和MMP13作为食管鳞癌潜在的诊断标志物。
再者,我们应用ELISA实验对血清EFNA1和MMP13在食管鳞癌的诊断价值进行了大样本、多中心验证。研究共纳入了576名受试者,其中汕头大学医学院附属肿瘤医院的345例受试者作为训练组,中山大学附属肿瘤医院的231例受试者作为验证组。结果表明,两组中的食管鳞癌患者血清EFNA1和MMP13的表达水平均显著高于正常对照者(P<0.05)。进一步的ROC曲线分析显示,训练组中EFNA1联合MMP13在食管鳞癌和早期食管鳞癌的诊断曲线下面积(AUC)、敏感度和特异度分别为0.809/54.0%/90.5%和0.797/51.1%/90.5%。在验证组中,EFNA1联合MMP13诊断食管鳞癌、早期食管鳞癌的AUC、敏感度和特异度分别为0.806/42.6%/89.4%和0.831/48.1%/89.4%。这些结果表明EFNA1联合MMP13对食管鳞癌具有较好的早期诊断效能。
另外,我们分析了87例食管鳞癌患者手术前、后血清EFNA1和MMP13的表达水平变化情况。结果发现,在手术治疗后血清EFNA1和MMP13的表达水平均显著下降(P<0.001),提示血清EFNA1和MMP13是食管鳞癌疗效监测的潜在标志物。
最后,我们运用MTS和划痕实验,分析siRNA瞬时敲降食管癌细胞(KYSE30)中EFNA1和MMP13表达对细胞增殖和移动能力的影响。结果发现,敲降EFNA1和MMP13可以显著降低食管鳞癌细胞的增殖和移动能力。
综上所述,我们通过联合应用表观遗传学、RNA测序和生物信息学分析等手段,筛选出2种新的食管鳞癌血清标志物;在此基础上,应用大样本、多中心研究证实了EFNA1联合MMP13对食管鳞癌具有早期诊断价值。以上结果表明,EFNA1和MMP13联合检测是食管鳞癌早期诊断的潜在分子标志物,但将来仍需在更大样本、多中心的前瞻性实验数据中进行系统的研究与验证。另一方面,敲降EFNA1和MMP13可以显著降低食管鳞癌细胞增殖和移动能力,表明EFNA1和MMP13可能在食管鳞癌的发生发展中发挥重要作用,接下来将就其功能与分子作用机制开展研究。
首先,我们通过对前期利用染色质免疫共沉淀技术(ChIP-seq)鉴定出来的超级增强子相关基因进行编码蛋白表达定位分析,筛选出16个具有差异表达的超级增强子调控的编码基因分泌蛋白。通过肿瘤细胞系百科全书(CCLE)、GEO公共数据集和TCGA数据库,分析这些蛋白在食管鳞癌中的表达水平及其预后作用。通过ELISA实验小样本验证其在食管鳞癌患者血清中的表达。最后,我们筛选出EFNA1和MMP13作为食管鳞癌潜在的诊断标志物。
再者,我们应用ELISA实验对血清EFNA1和MMP13在食管鳞癌的诊断价值进行了大样本、多中心验证。研究共纳入了576名受试者,其中汕头大学医学院附属肿瘤医院的345例受试者作为训练组,中山大学附属肿瘤医院的231例受试者作为验证组。结果表明,两组中的食管鳞癌患者血清EFNA1和MMP13的表达水平均显著高于正常对照者(P<0.05)。进一步的ROC曲线分析显示,训练组中EFNA1联合MMP13在食管鳞癌和早期食管鳞癌的诊断曲线下面积(AUC)、敏感度和特异度分别为0.809/54.0%/90.5%和0.797/51.1%/90.5%。在验证组中,EFNA1联合MMP13诊断食管鳞癌、早期食管鳞癌的AUC、敏感度和特异度分别为0.806/42.6%/89.4%和0.831/48.1%/89.4%。这些结果表明EFNA1联合MMP13对食管鳞癌具有较好的早期诊断效能。
另外,我们分析了87例食管鳞癌患者手术前、后血清EFNA1和MMP13的表达水平变化情况。结果发现,在手术治疗后血清EFNA1和MMP13的表达水平均显著下降(P<0.001),提示血清EFNA1和MMP13是食管鳞癌疗效监测的潜在标志物。
最后,我们运用MTS和划痕实验,分析siRNA瞬时敲降食管癌细胞(KYSE30)中EFNA1和MMP13表达对细胞增殖和移动能力的影响。结果发现,敲降EFNA1和MMP13可以显著降低食管鳞癌细胞的增殖和移动能力。
综上所述,我们通过联合应用表观遗传学、RNA测序和生物信息学分析等手段,筛选出2种新的食管鳞癌血清标志物;在此基础上,应用大样本、多中心研究证实了EFNA1联合MMP13对食管鳞癌具有早期诊断价值。以上结果表明,EFNA1和MMP13联合检测是食管鳞癌早期诊断的潜在分子标志物,但将来仍需在更大样本、多中心的前瞻性实验数据中进行系统的研究与验证。另一方面,敲降EFNA1和MMP13可以显著降低食管鳞癌细胞增殖和移动能力,表明EFNA1和MMP13可能在食管鳞癌的发生发展中发挥重要作用,接下来将就其功能与分子作用机制开展研究。