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肺癌是发病率高、死亡率高、治愈率低的一种全球性疾病，其5年生存率仅占确诊病例的10％。非小细胞肺癌(NSCLC)是肺癌中最常见的一种病理类型，约占85％。在肿瘤的发生、进展和转移过程中，细胞与细胞以及细胞与基质之间的相互联系起到很重要的作用，该作用是通过不同的基因和信号传导通路来完成的。
骨膜素，最初是在成骨细胞中被提取出来的，陆续发现在骨膜和牙周膜中均有表达，其来源主要是成纤维细胞或者间质细胞，具有影响成骨细胞的粘附和分化的功能。学者们发现骨膜素在心脏胚胎发育、成人心脏病、成骨细胞的形成以及肿瘤的生长和转移中起着很重要的作用。在人类，骨膜素的基因位于染色体13q13.3，蛋白由835个氨基酸组成，分子量为90kDa。人与小鼠有89.2％的氨基酸同源。
骨膜素在很多正常成人组织中均有表达，且在大部分的癌症组织中高表达，研究最多的是卵巢癌、乳腺癌、结直肠癌、胰导管腺癌等，体外和体内研究均发现，骨膜素对肿瘤的生长、侵袭、新生血管生成和转移有的促进作用，骨膜素的水平一定程度上反映了癌症的恶性程度，与患者的生存期相关。
上皮-间质转换系统(EMT)能促进原发肿瘤中单个肿瘤细胞向远处扩散，同时可以诱导良性炎性细胞向恶性肿瘤细胞分化。EMT的发生是一个复杂的过程，很多细胞因子参与其中。研究表明在癌症中，骨膜素对EMT的发生有促进作用。
在非小细胞肺癌组织中，有关骨膜素的研究甚少。本文用Western blot、免疫组化、实时定量PCR(RT-PCR)、ELISA等方法检测NSCLC患者不同组织中骨膜素mRNA和蛋白水平及血清中的表达水平，探讨骨膜素与NSCLC患者各项临床指标之间的关系。在体外，构建骨膜素的真核表达载体，转染人肺腺癌细胞株A549，使A549细胞高表达骨膜素，观察A549细胞的生长和迁移能力，同时检测EMT相关基因的转录水平，研究相关的分子作用机制。
第一部分骨膜素在非小细胞肺癌组织中的表达及其与临床指标的相关性
背景：骨膜素在上皮类恶性肿瘤组织中是过表达的，如乳腺癌、卵巢癌等，表达水平和肿瘤大小及骨转移呈正相关。骨膜素mRNA主要位于肿瘤周围的间质细胞胞浆中，免疫组化发现其蛋白沉积于肿瘤细胞周围的基质中，影响肿瘤细胞的存活和迁移能力。在非小细胞肺癌中，骨膜素蛋白的阳性率和肿瘤大小、疾病分期、微血管密度以及淋巴管密度呈正相关。本研究通过检测NSCLC组织中骨膜素蛋白和mRNA水平，探讨骨膜素与NSCLC的发生发展之间的关系。
方法：选择38例初治的NSCLC患者，分别取其癌、癌旁和正常组织，用Westernblot和Real Time-PCR方法测定其中骨膜素蛋白和mRNA的表达水平。用同样的方法检测3例炎性假瘤和3例结核瘤组织和对应的交界组织和正常组织中骨膜素的表达。免疫组化确定骨膜素在NSCLC组织中的表达位置。
结果：骨膜素蛋白在NSCLC患者癌组织中的相对表达量(1.810±0.415)显著高于癌旁(0.857±0.130)(p=0.000)和正常组织(0.808±0.100)(p=0.017)，癌旁组织和正常组织间差异无统计学意义(p=0.978)；男性患者癌组织中骨膜素的表达水平(3.915±0.663)显著高于女性患者(1.463±0.202)(p=0.001)，骨膜素蛋白在癌组织中的表达与患者的年龄、病理类型、肿瘤大小、TNM分期以及是否吸烟没有显著的相关性。骨膜素mRNA水平在NSCLC患者癌组织和正常组织间差异无统计学意义(p=0.433)。骨膜素mRNA在男性患者癌组织中的表达(1.438±0.427)显著高于女性患者(0.449±0.117)(p=0.010)；在非腺癌组织中的表达(1.939±0.754)显著高于腺癌患者(0.669±0.096)(p=0.029)，骨膜素mRNA在NSCLC患者组织中的表达与患者的年龄、肿瘤大小、TNM分期以及是否吸烟无密切关系。骨膜素蛋白在炎性假瘤和结核瘤中的表达(1.178±0.160)显著高于交界组织(0.520±0.161)(p=0.016)和正常组织(0.235±0.111)(p=0.001)，交界组织和正常组织之间差异无统计学意义。骨膜素mRNA水平在炎性病变和正常组织之间差异无统计学意义(p=0.378)。其中骨膜素蛋白和mRNA在NSCLC和肺良性病变中之间差异均无统计学意义。免疫组化显示，在腺癌和鳞癌中，骨膜素均有表达，其蛋白主要是沉积在肿瘤细胞周围的基质中，肿瘤细胞质和细胞核中表达是阴性的。
结论：骨膜素在NSCLC组织中和肺良性病变组织中是高表达的，其表达水平和NSCLC患者的性别以及病理类型密切相关。骨膜素蛋白主要沉积在肿瘤细胞周围的基质中。
第二部分骨膜素在非小细胞肺癌患者血清中的表达及其与临床指标的相关性
背景：骨膜素蛋白结构和序列均与成束蛋白Ⅰ(fasciclinⅠ，昆虫粘附分子的一种)高度同源。其蛋白序列的N端含有信号肽结构，符合分泌蛋白最基本的结构特点，提示骨膜素属于分泌蛋白的一种。近来研究表明，用酶联免疫吸附试验(ELISA)分析乳腺癌和肺癌患者血清中骨膜素蛋白，发现骨膜素在肿瘤生长和远处转移等方面起重要作用，在NSCLC中可作为肿瘤诊断的标志物。本研究通过检测NSCLC患者血清中骨膜素蛋白水平，初步探讨其临床意义。
方法：本研究选择58例NSCLC患者和14名健康献血者的血清，用ELISA法检测其中骨膜素蛋白的表达，比较NSCLC和正常对照组之间的差异，分析NSCLC患者血清中骨膜素蛋白水平和临床指标之间的相关性。
结果：NSCLC患者血清中骨膜素水平(242.84±5.33)pg/ml明显高于健康对照组的(215.66±11.67)pg/ml(p=0.03)。男性NSCLC患者血清中骨膜素蛋白水平(243.84±6.52)pg/ml与女性患者(239.98±9.03)pg/ml间差异无统计学意义(p=0.755)；非腺癌患者血清中骨膜素蛋白量(243.13±8.22)pg/ml与腺癌患者(242.49±6.46)pg/ml间差异无统计学意义(p=0.953)。NSCLC患者血清中骨膜素蛋白水平和年龄(p=0.664)、TNM分期(p=0.818)、淋巴结转移(p=0.971)和肿瘤大小(p=0.438)等均无明显的相关性。
结论：NSCLC患者血清中骨膜素蛋白水平明显高于健康对照组，与性别、年龄、病理类型、TNM分期、淋巴结转移以及肿瘤大小等均无明显相关性。
第三部分骨膜素在体外对非小细胞肺癌细胞株(A549)的生物学特性的影响及其相关作用机制探讨
背景：分泌蛋白扮演着细胞信息传递的重要角色，以旁分泌、自分泌和内分泌等途径发挥作用，并协调局部微环境的变化以影响肿瘤发生、发展和侵袭过程。骨膜素属于分泌蛋白的一种，在上皮类恶性肿瘤组织中高表达。进一步的研究表明，骨膜素通过激活细胞信号通路促进细胞的EMT转换，从而提高肿瘤细胞的存活和迁移能力。本研究观察骨膜素对人肺腺癌A549细胞生长和迁移能力的影响并探讨相关的作用机制。
方法：用分子克隆学技术构建含有人骨膜素全长基因的真核表达载体pEGFP-N1/POSTN，应用脂质体转染技术将表达载体转染到A549细胞(A549/POSTN组)，同时以空白质粒载体pEGFP-N1转染A549细胞(A549/neo组)和未转染的A549细胞作为对照。MTT法检测3组细胞的细胞倍增时间；细胞划痕试验观察3组细胞的迁移能力。逆转录PCR检测3组细胞中的EMT相关基因(包括波形蛋白、Ⅰ型和Ⅱ型E-钙粘素、Ⅰ型和Ⅱ型N-钙粘素)转录水平并进行比较，探讨相关的分子作用机制。
结果：构建的pEGFP-N1/POSTN真核表达载体，转染到A549细胞48h后能有效表达骨膜素。MTT实验结果表明A549/POSTN组的各时间点的OD595值显著高于A549/neo组(p=0.043)，亦高于正常的A549细胞，但是差异上无统计学意义(p=0.068)。细胞划痕试验发现A549/POSTN组的迁移速度快于A549/neo组和正常的A549细胞，特别是在24h～48h之间。EMT相关基因检测结果示，A549/POSTN组中Ⅱ型E-钙粘素mRNA是明显低表达的，而波形蛋白和Ⅰ型N-钙粘素mRNA明显高表达。
结论：骨膜素能促进A549细胞的繁殖和迁移能力，进一步研究发现骨膜素是通过促进肿瘤细胞EMT转换来影响A549细胞的迁移能力的。
总结
在NSCLC中，骨膜素蛋白水平在癌组织中是明显高于正常和癌旁组织的，且男性患者高于女性患者；mRNA水平男性和非腺癌患者明显高于女性和腺癌患者。肺部炎性病变骨膜素蛋白水平的表达也是高于对应的交界组织和正常组织，但是mRNA水平没有显著差别。在腺癌和鳞癌中，骨膜素主要是由基质细胞分泌，肿瘤细胞中表达是阴性的。NSCLC患者的血清中骨膜素是高表达的，但是和相关的临床指标没有明显的相关性。体外研究发现，骨膜素能促进A549细胞的繁殖和迁移能力，进一步研究发现可能是通过促进EMT转换来影响A549细胞的迁移能力的。