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目的: 通过检测抑癌基因干扰素调节因子8(Interferon regulatory factor8,IRF8)在人乳腺癌细胞株中的表达水平以及在人乳腺癌组织中的启动子甲基化状态,分析IRF8启动子异常甲基化与乳腺癌临床病理特征的相关性,研究IRF8对人乳腺癌细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡、迁移侵袭等生物学行为的影响,验证IRF8是乳腺癌的抑癌基因,探讨IRF8抑癌作用的分子机理,为乳腺癌的早期诊断、预后评估、新药开发等奠定基础。 方法: 1.采用 real-time PCR检测 IRF8在6株乳腺癌细胞(BT549、MDA-MB-231、MB468、MCF7、SK-BR-3及T47D)及乳腺上皮细胞 HBL-100中的表达,RT-PCR和 western blot检测 IRF8在MDA-MB-231,T47D,SK-BR-3及HBL-100中的表达; 2.采用甲基化特异性PCR(Methylation-specific PCR,MSP)检测IRF8在人乳腺癌组织及癌旁组织中的启动子甲基化状态,统计分析IRF8启动子甲基化与人乳腺癌临床病理特征的相关性; 3.通过查询 GOBO数据库(http://co.bmc.lu.se/gobo/),分析乳腺癌不同组织学分级中,IRF8表达与乳腺癌患者无远处转移生存率(Distance metastasis free survival,DMFS)的关系; 4.在IRF8表达缺失的细胞株中外源性表达IRF8,通过克隆形成实验检测IRF8对乳腺癌细胞克隆形成能力的影响;CCK-8实验评估IRF8对乳腺癌细胞增殖的调节作用;划痕愈合实验测量IRF8对乳腺癌细胞迁移的作用;Transwell侵袭实验检测 IRF8对乳腺癌细胞侵袭能力的调节,流式细胞术量化 IRF8对细胞周期和细胞凋亡的影响;real-time PCR检测迁移侵袭相关因子VEGF、MMP2和MMP9以及增殖标记物K i-67表达变化; 5. MSP检测IRF8在MDA-MB231和SK-BR-3细胞中的甲基化状态;Real-time PCR验证IFN-γ对IRF8表达的调节作用;流式细胞术评估乳腺癌细胞中外源性表达 IRF8对 IFN-γ促凋亡作用的影响;western blot检测 IFN-γ对磷酸化信号转导及转录活化因子1(phosphorylated signal transducer and activator of transcription1,p-STAT1)的调节作用。 6.利用real-time PCR检测IRF8对于JAK/STAT1信号通路关键信号分子JAK1、JAK2和STAT1的调节作用;western blot检测IRF8对p-STAT1的调控作用。 结果: 1. IRF8在6株人乳腺癌细胞中的表达较乳腺上皮细胞HBL-100显著降低(P<0.05),IRF8在MDA-MB231和T47D细胞株中表达缺失,SK-BR-3中低表达,HBL-100中高表达; 2.114例人乳腺癌组织中,56例出现异常甲基化改变,IRF8在人乳腺癌组织中的异常甲基化率为49.12%(56/114),IRF8在人乳腺癌旁组织中甲基化率为7.69%(1/13),结合临床资料,IRF8甲基化与乳腺癌临床病理特征无相关性; 3.组织学分级为1级和2级的乳腺癌中,IRF8的表达与DMFS无相关性(P>0.05),在3级乳腺癌中,IRF8高表达组的DMFS较IRF8低中表达组长,差异具有显著性(P<0.05); 4.在MB231和T47D细胞中,IRF8转染组相对克隆形成数目显著降低,分别为55.2±6.4、53.6±6.6(P<0.05);转染IRF8的MB231细胞较对照组在48h(0.26±0.007、0.38±0.012),72h(0.36±0.021、0.51±0.021),96h(0.43±0.039、0.61±0.040)生长减慢(P<0.05),G0/G1期细胞比例增加(61.08±0.147、63.06±0.225)(P<0.05),凋亡细胞比例上升(14.55±0.532、10.73±0.375)(P<0.05);MB231细胞中,转染IRF8组划痕愈合时间减慢,而在T47D细胞中无明显变化;MB231穿膜细胞数减少(24.6±2.5、5.3±1.5)(P<0.05);其中VEGF、MMP-9和Ki-67的表达显著下降(P<0.05),而MMP-2无显著变化(P>0.05); 5. IFN-γ处理组和未处理组相比,pcDNA3.1/MB231和pcDNA3.1-IRF8/MB231细胞中 IRF8的表达均无显著变化(P>0.05),SK-BR-3细胞中IRF8的表达随IFN-γ浓度上升而显著上调(P<0.05);IFN-γ未处理组与处理组之间的凋亡差值在pcDNA3.1-MB231(2.57±0.23) pcDNA3.1-IRF8-MB231和(6.92±0.312)两组细胞之间具有显著差异(P<0.05),伴随p-STAT1蛋白表达显著上升;在pcDNA3.1-MB231和pcDNA3.1-IRF8-MB231细胞中,IRF8促进JAK2,STAT1的表达及p-STAT1蛋白表达,具有显著差异(P<0.05),而不影响JAK1表达(P>0.05)。 结论: 1. IRF8在人乳腺癌细胞株中表达显著下调或缺失,在3级乳腺癌中,高表达IRF8具有较好的DMFS,IRF8可能为肿瘤转移抑制因素; 2. IRF8尽管在人乳腺癌组织中出现异常高甲基化,但IRF8启动子甲基化与乳腺癌临床病理特征无统计学意义; 3. IRF8作为IFN-γ下游关键靶基因,可能通过调节JAK/STAT1信号通路抑制乳腺癌细胞增殖、诱导细胞周期阻滞及细胞凋亡、抑制迁移侵袭,为乳腺癌候选抑癌基因。 4. IRF8启动子异常甲基化可能为 IFN-γ/STAT1/IRF8及 IRF8/JAK/STAT1信号通路的关键改变,参与乳腺癌的发生及发展。