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卵巢癌(ovarian cancer,OC)是最致命的妇科恶性肿瘤。随着中国逐渐进入老龄化社会,卵巢癌发病率逐年上升,其死亡率在妇科肿瘤中居首位。卵巢癌的发病率仅低于子宫颈癌和子宫内膜癌,它是女性生殖系统中常见的疾病。
由于早期无明显临床症状,卵巢癌多见于晚期,主要筛查方法有经阴道超声、血清CA-125等。临床实践表明,这些方法存在一定的局限性。因此,当务之急是寻找可靠的肿瘤标志物用于卵巢癌的早期诊断和治疗。
人附睾蛋白4(Human epididymis protein 4,HE4)又名为WFDC2(WAP four-disulfide core protein 2),主要表达于上呼吸道、肾脏远曲小管、生殖系统、结肠粘膜中,此外在卵巢组织中表达明显上调。HE4存在于血清、尿液和组织中,是新型的肿瘤标志物之一。在卵巢癌中研究发现,HE4沉默能够明显促进卵巢癌细胞凋亡、粘附,并能显著抑制细胞的增殖、侵袭、迁移以及移植瘤的生长。然而,HE4在卵巢癌中的具体作用机制还尚不清楚。
为研究HE4对卵巢癌恶性生物学行为的调控作用及机制,本研究首先在临床水平利用qRT-PCR、Westernblot和免疫组化检测了HE4在卵巢癌组织中的表达情况,又用ELISA检测了卵巢癌患者血清和尿液中HE4的表达情况,分析了血清HE4和尿液HE4水平的相关性以及二者诊断卵巢癌的准确性,此外又分析了尿液中HE4水平和临床病理参数的关系;在体外,首先利用qRT-PCR和Westernblot检测HE4在卵巢癌细胞中的表达情况,另外构建HE4沉默表达载体,该表达载体经包装滴定后感染卵巢癌细胞OVCAR3、C13K,最后筛选得到HE4沉默的稳定卵巢癌细胞,利用MTT法、流式细胞术、划痕实验、Transwell小室和Westernblot检测了HE4沉默对卵巢癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移、EMT以及相关信号通路的影响;在体内,利用敲除HE4的卵巢癌细胞OVCAR3进行细胞移植构建了卵巢癌移植瘤裸鼠模型,并定期检测了敲除HE4对移植瘤体积和重量的影响,另外利用HE染色和免疫组化检测移植瘤中组织形态和HE4的表达情况,并利用Westernblot检测敲除HE4对移植瘤中相关信号通路的影响。本研究探讨了卵巢癌发病分子机制,为进一步提高诊治效果提供理论依据。为研究HE4对卵巢癌恶性生物学行为的调控作用及机制,本研究分为以下三部分进行展开研究:
第一部分:卵巢癌中HE4的表达分析;
第二部分:HE4沉默对卵巢癌细胞功能影响的研究;
第三部分:HE4沉默对卵巢癌裸鼠移植瘤生长的作用研究。
主要内容:
第一部分卵巢癌中HE4的表达分析
方法:
1.qRT-PCR、Westernblot和免疫组化检测HE4在卵巢癌组织中的表达情况。
2.LISA检测血清和尿液中HE4的水平,并分析血清HE4和尿液HE4水平的相关性。
3.用GraphPadprism5分析HE4在卵巢癌病人尿液中的水平与卵巢癌病人临床病理参数的关系。
结果:
1.与良性肿瘤组织和正常组织相比,HE4在卵巢癌组织中明显表达升高。与健康志愿者妇女、卵巢良性肿瘤妇女相比,HE4在卵巢癌妇女尿液和血清中的表达水平明显升高。
2.卵巢癌患者尿液HE4水平与血清HE4水平呈正相关,且ROC曲线结果显示尿液HE4与血清HE4诊断卵巢癌的价值都较高。
3.HE4在卵巢癌患者尿液中的水平与淋巴结有无转移和FIGO分期有显著相关性,而与年龄、组织类型以及肿瘤大小无相关性。
第二部分HE4沉默对卵巢癌细胞功能影响的研究
方法:
1.qRT-PCR检测HE4在卵巢癌细胞中的表达情况。
2.构建HE4敲除慢病毒载体,并对重组慢病毒进行包装和滴定,经感染卵巢癌细胞并筛选得到稳定细胞系,用于后续实验。
3.Westernblot检测HE4、凋亡相关蛋白cleavedcaspase-3、侵袭相关蛋白MMP-2、MMP-9、EMT标志性蛋白E-cadherin、N-cadherin、Snail以及JAK/STAT3信号通路相关蛋白JAK1、JAK2、p-JAK1、p-JAK2、STAT3、p-STAT3在卵巢癌细胞OVCAR3、C13K中的表达情况。
4.MTT法检测HE4沉默对卵巢癌细胞OVCAR3、C13K增殖的影响。
5.流式细胞术检测HE4沉默对卵巢癌细胞OVCAR3、C13K凋亡的影响。
6.划痕实验检测HE4沉默对卵巢癌细胞OVCAR3、C13K侵袭的影响。
7.Transwell检测HE4沉默对卵巢癌细胞OVCAR3、C13K迁移的影响。
结果:
1.与人正常卵巢表层上皮细胞HOSE相比,HE4在卵巢癌细胞株OVCAR3、C13K中表达明显升高。
2.经测序分析,pLenti-sh-HE4重组慢病毒构建成功。经病毒滴定测定,重组慢病毒滴定值为107.98TU/ml。将LV-sh-HE4感染卵巢癌细胞,得到HE4沉默的稳定细胞系。
3.HE4沉默能够抑制卵巢癌细胞OVCAR3、C13K的增殖以及Ki67的表达。
4.HE4沉默能够促进卵巢癌细胞OVCAR3、C13K的凋亡、Caspase-3的活性以及Cleaved-Caspase-3的表达。
5.HE4沉默能够抑制卵巢癌细胞OVCAR3、C13K的侵袭和迁移,以及MMP-2、MMP-9的表达。
6.HE4沉默能够促进卵巢癌细胞OVCAR3、C13K中E-cadherin的表达,并抑制N-cadherin、Snail的表达。
7.HE4沉默能够抑制卵巢癌细胞OVCAR3、C13K中JAK/STAT3信号通路相关蛋白p-JAK1、p-JAK2、p-STAT3的表达,而JAK1、JAK2、STAT3表达无明显差异。
第三部分HE4沉默对卵巢癌裸鼠移植瘤生长的作用研究
方法:
1.利用敲除HE4的OVCAR3细胞进行构建卵巢癌移植瘤裸鼠模型,探讨HE4沉默对体内卵巢癌裸鼠移植瘤生长的影响。
2.利用HE染色检测HE4沉默对卵巢癌移植瘤组织形态的影响。
3.免疫组化检测卵巢癌移植瘤中HE4蛋白表达情况。
4.利用Westernblot检测移植瘤中JAK1、JAK2、p-JAK1、p-JAK2、STAT3和p-STAT3的表达情况。
结果
1.HE4沉默能够明显抑制移植瘤的生长。
2.HE染色发现,与对照组相比,HE4沉默组移植瘤组织恶性程度降低。
3.免疫组化结果显示,HE4沉默组卵巢癌移植瘤中HE4蛋白表达明显降低。
4.HE4沉默明显抑制卵巢癌移植瘤中p-JAK1、p-JAK2、p-STAT3的表达,而JAK1、JAK2、STAT3表达无明显差异。
全文结论:
1.与良性肿瘤组织和正常组织相比,HE4在卵巢癌组织中明显表达升高。与健康志愿者妇女、卵巢良性肿瘤妇女相比,HE4在卵巢癌妇女尿液和血清中的表达水平明显升高,并且卵巢癌患者尿液HE4水平与血清HE4水平呈正相关,ROC曲线结果显示与血清HE4一样。HE4在卵巢癌患者尿液中的水平与有无转移和FIGO分期有明显关系,尿液HE4对于卵巢癌的诊断价值也较高,且尿液取材方便快捷无创,有望应用于卵巢癌的临床诊断!
2.相较于HOSE细胞,HE4在卵巢癌细胞株OVCAR3、C13K中表达明显升高。细胞体外研究及裸鼠体内研究均表明,敲除HE4能通过抑制JAK/STAT3信号通路抑制卵巢癌细胞恶性生物学行为,降低移植瘤组织恶性程度,抑制移植瘤的生长。研究结果提示HE4/JAK/STAT3途径在卵巢癌的发生和发展过程中发挥着重要作用,有可能作为临床治疗卵巢癌的潜在靶标,为卵巢癌的治疗提供理论依据!
由于早期无明显临床症状,卵巢癌多见于晚期,主要筛查方法有经阴道超声、血清CA-125等。临床实践表明,这些方法存在一定的局限性。因此,当务之急是寻找可靠的肿瘤标志物用于卵巢癌的早期诊断和治疗。
人附睾蛋白4(Human epididymis protein 4,HE4)又名为WFDC2(WAP four-disulfide core protein 2),主要表达于上呼吸道、肾脏远曲小管、生殖系统、结肠粘膜中,此外在卵巢组织中表达明显上调。HE4存在于血清、尿液和组织中,是新型的肿瘤标志物之一。在卵巢癌中研究发现,HE4沉默能够明显促进卵巢癌细胞凋亡、粘附,并能显著抑制细胞的增殖、侵袭、迁移以及移植瘤的生长。然而,HE4在卵巢癌中的具体作用机制还尚不清楚。
为研究HE4对卵巢癌恶性生物学行为的调控作用及机制,本研究首先在临床水平利用qRT-PCR、Westernblot和免疫组化检测了HE4在卵巢癌组织中的表达情况,又用ELISA检测了卵巢癌患者血清和尿液中HE4的表达情况,分析了血清HE4和尿液HE4水平的相关性以及二者诊断卵巢癌的准确性,此外又分析了尿液中HE4水平和临床病理参数的关系;在体外,首先利用qRT-PCR和Westernblot检测HE4在卵巢癌细胞中的表达情况,另外构建HE4沉默表达载体,该表达载体经包装滴定后感染卵巢癌细胞OVCAR3、C13K,最后筛选得到HE4沉默的稳定卵巢癌细胞,利用MTT法、流式细胞术、划痕实验、Transwell小室和Westernblot检测了HE4沉默对卵巢癌细胞增殖、凋亡、侵袭、迁移、EMT以及相关信号通路的影响;在体内,利用敲除HE4的卵巢癌细胞OVCAR3进行细胞移植构建了卵巢癌移植瘤裸鼠模型,并定期检测了敲除HE4对移植瘤体积和重量的影响,另外利用HE染色和免疫组化检测移植瘤中组织形态和HE4的表达情况,并利用Westernblot检测敲除HE4对移植瘤中相关信号通路的影响。本研究探讨了卵巢癌发病分子机制,为进一步提高诊治效果提供理论依据。为研究HE4对卵巢癌恶性生物学行为的调控作用及机制,本研究分为以下三部分进行展开研究:
第一部分:卵巢癌中HE4的表达分析;
第二部分:HE4沉默对卵巢癌细胞功能影响的研究;
第三部分:HE4沉默对卵巢癌裸鼠移植瘤生长的作用研究。
主要内容:
第一部分卵巢癌中HE4的表达分析
方法:
1.qRT-PCR、Westernblot和免疫组化检测HE4在卵巢癌组织中的表达情况。
2.LISA检测血清和尿液中HE4的水平,并分析血清HE4和尿液HE4水平的相关性。
3.用GraphPadprism5分析HE4在卵巢癌病人尿液中的水平与卵巢癌病人临床病理参数的关系。
结果:
1.与良性肿瘤组织和正常组织相比,HE4在卵巢癌组织中明显表达升高。与健康志愿者妇女、卵巢良性肿瘤妇女相比,HE4在卵巢癌妇女尿液和血清中的表达水平明显升高。
2.卵巢癌患者尿液HE4水平与血清HE4水平呈正相关,且ROC曲线结果显示尿液HE4与血清HE4诊断卵巢癌的价值都较高。
3.HE4在卵巢癌患者尿液中的水平与淋巴结有无转移和FIGO分期有显著相关性,而与年龄、组织类型以及肿瘤大小无相关性。
第二部分HE4沉默对卵巢癌细胞功能影响的研究
方法:
1.qRT-PCR检测HE4在卵巢癌细胞中的表达情况。
2.构建HE4敲除慢病毒载体,并对重组慢病毒进行包装和滴定,经感染卵巢癌细胞并筛选得到稳定细胞系,用于后续实验。
3.Westernblot检测HE4、凋亡相关蛋白cleavedcaspase-3、侵袭相关蛋白MMP-2、MMP-9、EMT标志性蛋白E-cadherin、N-cadherin、Snail以及JAK/STAT3信号通路相关蛋白JAK1、JAK2、p-JAK1、p-JAK2、STAT3、p-STAT3在卵巢癌细胞OVCAR3、C13K中的表达情况。
4.MTT法检测HE4沉默对卵巢癌细胞OVCAR3、C13K增殖的影响。
5.流式细胞术检测HE4沉默对卵巢癌细胞OVCAR3、C13K凋亡的影响。
6.划痕实验检测HE4沉默对卵巢癌细胞OVCAR3、C13K侵袭的影响。
7.Transwell检测HE4沉默对卵巢癌细胞OVCAR3、C13K迁移的影响。
结果:
1.与人正常卵巢表层上皮细胞HOSE相比,HE4在卵巢癌细胞株OVCAR3、C13K中表达明显升高。
2.经测序分析,pLenti-sh-HE4重组慢病毒构建成功。经病毒滴定测定,重组慢病毒滴定值为107.98TU/ml。将LV-sh-HE4感染卵巢癌细胞,得到HE4沉默的稳定细胞系。
3.HE4沉默能够抑制卵巢癌细胞OVCAR3、C13K的增殖以及Ki67的表达。
4.HE4沉默能够促进卵巢癌细胞OVCAR3、C13K的凋亡、Caspase-3的活性以及Cleaved-Caspase-3的表达。
5.HE4沉默能够抑制卵巢癌细胞OVCAR3、C13K的侵袭和迁移,以及MMP-2、MMP-9的表达。
6.HE4沉默能够促进卵巢癌细胞OVCAR3、C13K中E-cadherin的表达,并抑制N-cadherin、Snail的表达。
7.HE4沉默能够抑制卵巢癌细胞OVCAR3、C13K中JAK/STAT3信号通路相关蛋白p-JAK1、p-JAK2、p-STAT3的表达,而JAK1、JAK2、STAT3表达无明显差异。
第三部分HE4沉默对卵巢癌裸鼠移植瘤生长的作用研究
方法:
1.利用敲除HE4的OVCAR3细胞进行构建卵巢癌移植瘤裸鼠模型,探讨HE4沉默对体内卵巢癌裸鼠移植瘤生长的影响。
2.利用HE染色检测HE4沉默对卵巢癌移植瘤组织形态的影响。
3.免疫组化检测卵巢癌移植瘤中HE4蛋白表达情况。
4.利用Westernblot检测移植瘤中JAK1、JAK2、p-JAK1、p-JAK2、STAT3和p-STAT3的表达情况。
结果
1.HE4沉默能够明显抑制移植瘤的生长。
2.HE染色发现,与对照组相比,HE4沉默组移植瘤组织恶性程度降低。
3.免疫组化结果显示,HE4沉默组卵巢癌移植瘤中HE4蛋白表达明显降低。
4.HE4沉默明显抑制卵巢癌移植瘤中p-JAK1、p-JAK2、p-STAT3的表达,而JAK1、JAK2、STAT3表达无明显差异。
全文结论:
1.与良性肿瘤组织和正常组织相比,HE4在卵巢癌组织中明显表达升高。与健康志愿者妇女、卵巢良性肿瘤妇女相比,HE4在卵巢癌妇女尿液和血清中的表达水平明显升高,并且卵巢癌患者尿液HE4水平与血清HE4水平呈正相关,ROC曲线结果显示与血清HE4一样。HE4在卵巢癌患者尿液中的水平与有无转移和FIGO分期有明显关系,尿液HE4对于卵巢癌的诊断价值也较高,且尿液取材方便快捷无创,有望应用于卵巢癌的临床诊断!
2.相较于HOSE细胞,HE4在卵巢癌细胞株OVCAR3、C13K中表达明显升高。细胞体外研究及裸鼠体内研究均表明,敲除HE4能通过抑制JAK/STAT3信号通路抑制卵巢癌细胞恶性生物学行为,降低移植瘤组织恶性程度,抑制移植瘤的生长。研究结果提示HE4/JAK/STAT3途径在卵巢癌的发生和发展过程中发挥着重要作用,有可能作为临床治疗卵巢癌的潜在靶标,为卵巢癌的治疗提供理论依据!