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研究背景多肽N-乙酰氨基半乳糖转移酶10(pp GalNac-T10)是多肽N-乙酰氨基半乳糖转移酶家族成员之一。根据已有研究推测pp GalNac-T10的异常表达可能与肿瘤侵袭转移和恶性生长密切相关,在肺腺癌的组织芯片中发现pp GalNac-T10在癌组织的阳性率比癌旁组织中低,但是其细胞生物学功能及其分子作用机制仍需进一步探究。研究方法1、为了选择合适的细胞系进行本研究,首先通过qPCR和Western blot实验测定不同肺腺癌细胞系的GalNac-T10的mRNA水平和蛋白水平的表达量,以匹配相应的过表达质粒和干扰质粒。2、A549和H322细胞分别转染对应干扰GalNac-T10质粒和过表达GalNac-T10质粒后,通过CCK8实验检测各组细胞的OD值变化,以检测细胞的增殖能力。3、通过流式细胞仪,检测不同处理组细胞的周期分布变化,细胞凋亡变化。研究GalNac-T10高表达或低表达后对A549和H322细胞的增殖凋亡的影响。4、细胞转染后通过Transwell侵袭实验检测各组细胞侵袭的细胞数,反映细胞的侵袭能力。研究pp GalNac-T10高表达或低表达后对对A549和H322细胞侵袭的影响。5、对已改变pp GalNac-T10的肺腺癌细胞系用基因表达谱芯片检测,检测因ppGalNac-T10表达改变而改变的显著差异基因。6、对找出的差异基因进行生物信息学的数据分析,找出pp GalNac-T10影响肺腺癌的潜在下游基因,为进一步研究pp GalNac-T10调控肺腺癌的分子机制打好基础。研究结果不同处理组的CCK8实验表明,上调pp GalNac-T10在细胞中的表达会显著抑制肺腺癌细胞的增殖,相反下调pp GalNac-T10也会一定程度上促进肺腺癌细胞的增殖。2.流式细胞周期实验结果显示上调pp GalNac-T10会使细胞停滞在G1期,抑制细胞增殖,下调pp GalNac-T10的结果正好相反,会促进细胞增殖,细胞凋亡实验表明上调pp GalNac-T10会促进细胞凋亡。3.在Transwell侵袭实验中,下调pp GalNac-T10表达的A549细胞中穿过基质胶的细胞变多,说明细胞侵袭能力变强,上调ppGalNac-T10的H322细胞的侵袭能力一定程度上变弱。这些结果表明pp GalNac-T10可能在肺腺癌发生发展过程中起到抑制作用,与预实验中组织芯片的结果一致。4.对相应的H322细胞和A549细胞进行表达谱芯片分析,结果表明,上调ppGalNac-T10处理组有932个显著表达差异基因,下调pp GalNac-T10处理组有1073个显著表达差异基因。pp GalNac-T10在TGF-beta通路中的潜在下游基因有 AMH,BMP2,ID1,ID3,SMAD1,SMAD9,ACVR1,DCN,FST,MAPK3,RHOA,在EGFR相关通路中的潜在下游基因有AXL,BAX,EGFR,EIF4E,ERBB3,FGF2,GAS6,IL6,MAPK3,NRAS,NRG1,PTEN,BCL2L11,FGFR3,NF1,PDGFA,PDGFB,PIK3CB,VEGFA。5.在进一步探索性数据分析后,发现芯片数据中显著差异基因的生物进程和通路富集主要涉及到p53信号通路和Fox0信号通路。研究结论在细胞功能实验中,上调pp GalNAc-T10会抑制肺腺癌细胞系的增殖和侵袭,也会促进凋亡,将细胞周期阻滞在G0/G1期;pp GalNAc-T10在肺腺癌中属于抑癌基因。pp GalNAc-T10在TGF-beta通路中的主要相关基因有AMH,BMP2,ID1等,在EGFR通路中的主要相关基因AXL,BAX,GAS6等,他们均可能是ppGalNAc-T1O的下游基因。另外,pp GalNAc-T10在肺腺癌中与p53通路和FoxO通路等的相关十分密切,值得深入研究。