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目前肺癌已成为癌症死亡的主要原因,在许多地区其发病率、死亡率都上升为恶性肿瘤的首位。其原因除了肺癌的生物学特性十分复杂,恶性程度较高外,更重要的是肺癌患者在临床诊断时已发生了局部或广泛的转移,肺癌发生、转移机制及相应的治疗研究是现代肿瘤研究的一个重要方向。近年来肺腺癌在肺癌中所占比例明显增加,成为最常见的组织学类型之一,且肺腺癌容易发生转移。上皮细胞间质转化(epithelial-mesenchyma transition, EMT)是以上皮细胞极性丧失及间质细胞特性获得为主要特征,存在于人体多个的生理病理过程中。EMT是上皮细胞来源肿瘤局部浸润和远处转移的一个重要途径,并且在其间扮演重要角色。目前,EMT在肿瘤转移中的作用成为研究热点,其发生及调控机制对于寻找恶性肿瘤浸润转移的靶点,进行临床干预有重要意义。激活蛋白-1抑制因子(SARI,受干扰素调节),是一种以亮氨酸拉链为基本结构,且含有I型干扰素诱导结构的早期反应基因,可以发挥选择性癌细胞生长抑制作用,常可在特定的正常细胞检测出表达,包括黑色素细胞,神经节细胞,胰腺间质细胞,乳腺及前列腺上皮细胞,但在其对应的上皮恶性肿瘤中而未见表达,所以通常认为SARI可作为一种肿瘤抑制基因。SARI在肺腺癌中的表达情况尚未见报道,本论文将通过3部分对SARI介导肺腺癌细胞EMT现象及在肺腺癌进展转移的过程中发挥的作用及机制加以阐述:第一部分探究了肺腺癌患者中SARI表达与EMT标志物的关系,我们按照术前PET-CT结果,将有淋巴结转移和无淋巴结转移的患者分别入组。根据术后肺癌TNM分期系统,共筛选了6例Ⅰ期腺癌患者,及7例Ⅲ期患者,采用常规H&E染色对有淋巴结转移的和无淋巴结转移组的肺腺癌标本及转移淋巴结病灶进行观察,发现原发病灶与转移灶癌细胞类型一致。与非转移组比较,在有淋巴结转移的肺腺癌患者中,可见SARI高表达及E-cadherin的缺失,却见vimentin、 P-GSK-3β及β-catenin表达增强。在所有被检验标本中,SARI和E-cadherin之间有显著的相关性(r=0.8390),而SARI和vimentin之间却是具有明显负相关(r=0.7255)。第二部分进一步探讨了SARI体外调节EMT的效应及其机制,我们在一系列肺腺癌细胞系检测了SARI的表达,发现在NCI-1650、NCI-H1299及CRL5908中SARI是高表达的;在NCI-H1975、 Calu-3及A549中相对较低表达;而在GLC-82、PG49及HTB-55中几乎不表达,当转染SARI至GLC-82及PG49细胞时,细胞形态发生改变,由长锤形的纤维细胞样的间质型(控制组)转化成卵石状上皮表型(实验组),相邻细胞间连接变得紧密,细胞极性也增强。在GLC-82及PG49细胞,SARI表达的效应是增强E-cadherin及降低vimentin的表达。相反,当内源性的SARI基因被敲除后,以肺腺癌NCI-H1650和NCI-H1299为例,二者可被检测到EMT的过程,细胞形态和生物标记物发生改变。为理解SARI调节EMT的可能机制,我们检测了SARI在GSK-3β-catenin信号通路中的效应。通过siRNA,使SARI基因表达下调,我们观察到胞浆内β-catenin的积聚及向胞核内的易位,同时连于胞膜的β-catenin表达也下降,此外,当转染SARI至GLC-82时,基于免疫沉淀实验,GSK-3p与SARI密切联系。由于SARI不是磷酸化酶,SARI激活GSK-3β的机制可能是由一个独立的磷酸化酶介导并与该复合物密切联系。而且基于Ser9(S9,负性调节部位)的磷酸化作用,GSK-3β水平显著升高及β-catenin/TCF转录活性(TOP/FOP)下降,同样的,通过瞬时转染SARI-siRNA至NCI-H1650细胞下调SARI的表达可以提高GSK-3p磷酸化作用(S9)及β-catenin/TCF转录活性,经Wnt培养液处理后,效果更加明显。因此,SARI通过减少S9的磷酸化作用来激活GSK-3β,从而调节GSK-3β-catenin信号。虽然Wnt仅轻微引发NCI-H1650细胞的EMT,但是当采用SARI-siRNA对细胞内SARI基因进行敲除后,EMT标记物显著增加。反之,恢复SARI在GLC-82细胞(不表达SARI)中的表达,可防止Wnt诱导的EMT。这表明SARI是Wnt介导的EMT的拮抗剂。由于SARI能激活GSK-3β活性,从而降解胞浆β-catenin及降低胞核β-catenin转录活性,但是对于过表达的β-catenin是否能逆转SARI的抑制作用却是未知的,我们在这方面做了检测。在转染SARI的细胞里,逐渐提高β-catenin cDNA剂量可提高β-catenin转录活性,恢复EMT的标记物,及改变细胞形态。相似的,在敲除SARI的NCI-H1650细胞里,过表达的β-catenin及过活跃的β-catenin转录可诱发EMT,呈现出剂量依赖性,细胞形态也发生了改变。第三部分通过原位动物模型,我们比较了敲除SARI基因的NCI-H1650及对照组细胞的转移潜质。在接种细胞前,测量并保证每个亚组里的萤光酶活性一致。采用生物发光成像技术(BLI)监测肿瘤的生长及转移的始动。一周后,BLI检测到在接种NCI-H1650-KD细胞的小鼠体内不同部位有明显的肿瘤转移损害,相反,对照组小鼠5周后仅见原发部位有肿物,并未见转移征象。免疫组织化学染色显示大部分的肿瘤细胞强烈表达vimentin,但却弱表达E-cadherin和细胞角蛋白。以上实验数据为SARI体内抑制肺腺癌转移提供强有力的证据。结论:SARI蛋白的表达在有淋巴结转移的和无淋巴结转移的原发肺腺癌标本出现表达差异,在有淋巴结转移的肺腺癌组织中明显下调,却见vimentin、p-GSK-3β及β-catenin等EMT密切相关指标表达增强,在肺腺癌进展过程中SARI基因介导的EMT发挥了关键作用。其机制可能为SARI拮抗Wnt信号通路介导的EMT过程,由于SARI能激活GSK-3p活性,从而降解胞浆β-catenin及降低胞核β-catenin转录活性,从而发挥拮抗作用,同样,过表达的β-catenin是能逆转SARI的抑制作用,进一步体内证实SARI可以进一步抑制腺癌细胞的转移,为SARI体内抑制肺腺癌转移提供强有力的证据。SARI可以通过拮抗Wnt信号通路介导的EMT过程,发挥抑制肺腺癌进展及转移的作用,为进一步认识肺腺癌的分子病理机制及新一类的靶向治疗提供实验依据。