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目的:甲状腺癌(thyroid carcinoma,TC)是目前内分泌系统中发病率最高的恶性肿瘤。绝大多数分化型甲状腺癌(differentiated thyroid cancer,DTC)患者预后良好,但仍有少数患者出现复发或疾病进展,这部分患者的预后仍然不理想。而甲状腺未分化癌(anaplastic thyroid cancer,ATC)是甲状腺癌中较罕见的类型,仅占1-2%;然而ATC的死亡率约为100%,是最具侵袭性的肿瘤之一。此种病理分型非常罕见,因此尚未出现公认的最佳治疗策略。为了能制定有效的治疗措施,我们急需了解甲状腺癌的分子机制以及预测影响患者预后的指标。乳腺癌转移抑制因子1(Breast cancer metastasis suppressor 1,BRMS1)位于染色体11q13,是一种转移抑制基因。多项研究表明BRMS1蛋白的表达是预测多种癌症患者预后的一个生物标志,其表达缺失在肿瘤的进展中起着重要的作用。尽管如此,BRMS1蛋白在甲状腺癌中调控的信号通路和其预后价值尚不明确。本研究的目的是探究BRMS1蛋白表达对甲状腺癌预后的影响以及受其影响的下游信号通路。方法:免疫组化染色和免疫印记分析分化型甲状腺癌组织标本以及甲状腺未分化癌组织标本取自天津医科大学肿瘤医院的手术患者。以185例分化型甲状腺癌以及24例ATC组织标本为对象进行免疫组化实验。实验结果使用卡方检验、多因素回归分析、Kaplan-Meier分析等分析方法分析BRMS1蛋白表达与患者预后及临床病理特点之间的关系。以免疫印迹分析各细胞系中蛋白的表达水平。细胞培养和细胞学实验人正常甲状腺细胞系N9、分化型甲状腺癌细胞系TPC-1、BCPAP、K1、IHH4以及甲状腺未分化癌细胞系8305C、8505C在含有10%FBS的RPMI1640培养基中培养,甲状腺未分化癌细胞系CAL-62细胞在含有10%FBS的DMEM中培养。为了研究BRMS1蛋白在ATC进展中的作用,以及缝隙连接蛋白43(connexin43,CX43)是否是下游机制的关键,本课题使用si RNA敲低BRMS1蛋白和CX43蛋白的表达,转染过表达BRMS1质粒构建BRMS1过表达细胞系。以细胞单克隆形成实验、迁移实验、侵袭实验以及增殖实验检测细胞生物学行为的变化。以流式细胞术检测细胞凋亡。动物实验4-6周龄雌性BALB/C裸鼠(Charles River Laboratories,中国北京)皮下注射2×106对照细胞或BRMS1过表达CAL-62细胞悬液。每天测量肿瘤直径,在肿瘤摘除后称重,以福尔马林固定,放置过夜后制备蜡块,切片后进行免疫组化分析。数据分析使用SPSSv22.0(IBM,NY,USA)或Graph Pad Prism v6.02(Graph Pad软件,La Jolla,CA)进行统计分析。实验结果至少重复三次,取平均值±标准差。用独立样本t检验计算不同治疗组之间的P值。只有P<0.05认为差异存在统计学意义。结果:BRMS1与甲状腺癌患者预后相关对DTC以及ATC组织样本进行免疫组织化学染色,发现BRMS1蛋白在ATC中的表达明显低于DTC。免疫印迹显示BRMS1蛋白在各细胞系中的表达符合上述结果。在ATC样本中,BRMS1蛋白高表达者预后显著优于低表达者。在DTC中,BRMS1蛋白低表达与侵袭性临床病理特点相关。体外实验证实BRMS1表达水平影响ATC细胞进展本研究在ATC细胞系中敲低BRMS1蛋白表达,并检测CX43蛋白及P53蛋白的表达水平,发现CX43蛋白和P53蛋白的表达明显下调。检测凋亡相关蛋白后发现,凋亡抑制蛋白Bcl2的表达水平明显升高,而促细胞凋亡蛋白Bax的表达水平则是显著减少。以si RNA敲低BRMS1蛋白后,8505C细胞系的克隆形成、迁移以及增殖能力显著增强。而在CAL-62中过表达BRMS1蛋白后可显著上调CX43蛋白及P53蛋白表达,促进细胞凋亡,并抑制CAL-62细胞的增殖和迁移能力。接下来我们进行了功能回复验证,在过表达BRMS1蛋白的CAL-62的细胞中用si RNA敲低CX43蛋白的表达。随着P53蛋白、Bax蛋白表达的回复,细胞克隆形成、迁移和增殖能力增加,细胞的凋亡率下降。生物信息学分析分析及体内实验证实BRMS1蛋白抑制ATC细胞进展本研究应用线上分析工具GCBI(https://www.gcbi.com.cn/gcanalyze/html/gen eradar/index),绘制了BRMS1基因报道次数最多的前20种疾病的柱状图,并对BRMS1基因在不同癌种中的表达概况以及BRMS1、CX43(GJA1)、P53之间的互作网络进行分析。本研究应用线上分析工具TIMER(https://cistrome.shinya pps.io/timer/)进行分析,发现BRMS1蛋白表达水平明显与甲状腺癌预后相关。体内实验证明过表达BRMS1蛋白可显著降低小鼠肿瘤生长。与对照组相比,B RMS1蛋白过表达组肿瘤组织CX43蛋白表达增加,细胞凋亡信号显著增强。结论:BRMS1蛋白表达水平与甲状腺癌患者预后显著相关,低表达者预后不良,有望成为预测甲状腺癌预后的有效指标。BRMS1蛋白通过CX43蛋白调控P53蛋白表达,促进细胞凋亡和抑制细胞增殖,从而抑制肿瘤进展。BRMS1蛋白表达减少是甲状腺癌进展的重要病理机制之一。