HNRNPA2B1通过ERK/snail信号通路调节胰腺癌细胞的上皮-间质转化

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背景与目的:  胰腺癌在全球范围癌症相关疾病中致死率排名第四位,只有少于8%的胰腺癌病患生存期能超过5年,具有极大的致命性。最近的研究工作表明,上皮-间质转化(EMT)作为上皮表型细胞转化为间质表型细胞的演化过程,对肿瘤侵袭迁移起着重要作用,可能可以被HNRNPA2B1调节。在大部分癌症(包括胰腺癌)的EMT进程中,高表达量的波形蛋白和神经钙黏素与低表达量的上皮钙黏素(细胞间粘附分子)能促进癌症细胞的侵袭与迁移。还有其他因子能直接或间接靶向影响EMT进程,比如:紧密连接蛋白、闭锁蛋白、纤连蛋白、twist1蛋白、E盒结合锌指蛋白2和sanil因子。我们发现HNRNPA2B1可能在癌症EMT发生发展过程中起着重要作用。但是,迄今为止还未有研究指出HNRNPA2B1在胰腺癌EMT进程中所扮演的作用。  方法:  (1)通过分别提取不同野生型胰腺癌细胞的细胞蛋白及 RNA,检测不同胰腺癌细胞的HNRNPA2B1、波形蛋白、神经钙黏素和上皮钙黏素的表达量,观察高表达 HNRNPA2B1的细胞是否对应着高表达量的波形蛋白、神经钙黏素和低表达量的上皮钙黏素,从而初步确定HNRNPA2B1是否影响胰腺癌的EMT发生发展过程。  (2)对每种胰腺癌细胞株进行病毒的敲减及过表达转染,从而使每种细胞系构建出对照野生细胞组(NC)、HNRNPA2B1敲减阳性组(KH)、HNRNPA2B1敲减阴性组(NKH)、HNRNPA2B1过表达阳性组(OH)和HNRNPA2B1过表达阴性组(NOH)这五组实验组。  (3)通过CCK8实验和流式细胞技术来观察不同 HNRNPA2B1表达量实验组是否对胰腺癌细胞活性和细胞周期产生影响。  (4)通过WB和PCR实验分别检测不同实验组HNRNPA2B1、波形蛋白、神经钙黏素和上皮钙黏素的表达量,观察高表达量的HNRNPA2B1是否伴随着高表达量的波形蛋白、神经钙黏素和低表达量的上皮钙黏素。  (5)通过Tanswell实验,研究了解HNRNPA2B1是否对胰腺癌细胞的侵袭产生影响,并检测侵袭相关因子(Mmp7和Mmp9)的表达量变化。  (6)通过裸鼠皮下负瘤实验来观察不同HNRNPA2B1表达量是否影响肿瘤体内生长情况,从而验证体外实验得出的相应结果。  (7)通过应用吉西他滨来观察HNRNPA2B1是否有药物相关作用,从而对临床用药的潜在靶点因子检测做出一定的科学依据。  (8)通过WB和PCR实验检测不同HNRNPA2B1表达量是否伴随着ERK1/2及snail的不同表达变化,并通过应用ERK通路抑制剂来观察HNRNPA2B1和EMT相关因子是否符合反向结果。  结果:  (1)通过WB和PCR实验,我们发现在MIA Paca-2,PANC-1和Patu-8988三种胰腺癌细胞中,Patu-8988的HNRNPA2B1表达量最高,PANC-1次之,MIA Paca-2最低。同时,越高 HNRNPA2B1表达量的细胞对应着越高表达量的波形蛋白、神经钙黏素和越低表达量的上皮钙黏素。  (2)在构建不同 HNRNPA2B1基因表达水平的细胞模型实验组后,CCK8实验结果显示越高HNRNPA2B1表达量的实验组细胞活性越强;同时,流式细胞技术显示 HNRNPA2B1能影响胰腺癌细胞周期,调节其生长增殖(HNRNPA2B1敲减组显示被阻滞在G0/G1期,HNRNPA2B1过表达组显示S期增多)。  (3)各实验组的HNRNPA2B1、波形蛋白、神经钙黏素和上皮钙黏素WB和PCR实验结果显示,在通过对HNRNPA2B1进行敲减(或过表达)处理后,对应的波形蛋白和神经钙黏素表达量亦呈降低(或增高),而上皮钙黏素表达量呈增高(或降低)。  (4)在Transwell实验中,我们发现过表达HNRNPA2B1的实验组,其细胞侵袭能力最强,相对应的Mmp7和Mmp9表达量也最高(在WB和PCR实验中的结果都类似)。  (5)我们分别种植PANC-1野生株、敲减HNRNPA2B1的PANC-1细胞株和过表达HNRNPA2B1的PANC-1细胞株于裸鼠右腹侧皮下,跟随追踪发现种植越高HNRNPA2B1表达量细胞株的裸鼠的皮下瘤生长越快,伴随着体重减轻越明显。  (6)我们通过对Patu-8988分别进行40μmol/L、80μmol/L和160μmol/L浓度的吉西他滨药物处理,我们发现最高浓度(即160μmol/L)对HNRNPA2B1的抑制作用最强;紧接着采用160μmol/L浓度的吉西他滨分别对Patu-8988过表达HNRNPA2B1组、PANC-1过表达HNRNPA2B1组和MIA Paca-2过表达HNRNPA2B1组进行处理,结果显示各组的HNRNPA2B1、波形蛋白、神经钙黏素、磷酸化ERK1/2和snail表达量下降,上皮钙黏素和非磷酸化ERK1/2表达量升高。  (7)WB和PCR检测发现,HNRNPA2B1过表达组的磷酸化ERK1/2和snail表达量上升,非磷酸化ERK1/2表达量下降;经过ERK通路抑制剂处理后,各过表达HNRNPA2B1组显示磷酸化ERK1/2和snail表达量下降,非磷酸化ERK1/2表达量升高,同时各组的HNRNPA2B1、波形蛋白、神经钙黏素表达量下降,上皮钙黏素的表达量升高。  结论:  (1)在胰腺癌细胞中,HNRNPA2B1的表达量和间质表型因子密切相关。  (2)HNRNPA2B1能增强胰腺癌细胞活性,促进其EMT进程。  (3)体内体外实验中均表现HNRNPA2B1能增强胰腺癌细胞的侵袭迁移能力。  (4)HNRNPA2B1可能通过ERK/Snail信号通路来调节胰腺癌细胞的EMT进程。
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