STMN1促进宫颈癌细胞侵袭迁移及诱导耐药的机制研究

发布时间：2020-06-11 03:01

【摘要】：【目的】Statmin1(STMN1)为微管解聚蛋白,通过改变微管的稳定性使得微管骨架蛋白发生重排,从而参与调节细胞周期、迁移、凋亡等过程。既往研究已经证实在多种恶性肿瘤细胞中都可以检测到STMN1高表达,STMN1在宫颈癌和子宫颈上皮内瘤变3级组织中也呈高表达,与临床预后密切相关,然而STMN1与宫颈癌生物学行为及其机制尚缺乏深入研究。本研究第一部分旨在深入探究STMN1对宫颈癌细胞生物学行为的影响及其可能的分子机制。【方法】1、Oncomine数据库检索并分析STMN1基因m RNA水平在宫颈鳞状细胞癌以及正常宫颈鳞状上皮中的表达差异。收集术后病理诊断符合宫颈鳞状细胞癌患者的癌组织和相应癌旁正常组织,提取总RNA,进行逆转录反应,实时定量PCR检测STMN1m RNA表达水平,免疫组织化学染色方法检测两组间STMN1蛋白表达水平差异。2、采用小分子RNA干扰技术沉默宫颈癌细胞系Siha和C33A中STMN1基因的表达,划痕实验、Transwell小室技术检测实验组(si-STMN1)与正常对照组(si-NC)干预C33A和Siha细胞侵袭和迁移能力的影响。3、Real-time PCR与Western blotting技术分别检测比较各组细胞中相关基因m RNA水平和蛋白水平表达情况。【结果】1、Oncomine数据显示:在宫颈鳞状细胞癌组织中,STMN1的表达水平明显高于宫颈鳞状上皮组织中的表达。与配对癌旁组织中的STMN1表达水平相比,宫颈癌患者原发灶组织标本中STMN1 m RNA和蛋白表达水平均明显升高。2、体外实验证实,实验组(si-STMN1)与正常对照组(si-NC)相比下调STMN1表达显著降低宫颈癌细胞的迁移能力及侵袭能力。3、在宫颈癌细胞Siha和C33A中下调STMN1表达后,MMP2和MMP9的m RNA和蛋白表达水平均显著降低。【结论】本研究结果初步提示,STMN1在宫颈癌中高表达,其与宫颈癌细胞侵袭和迁移能力密切相关,可能的机制为:STMN1的高表达水平导致基质金属蛋白酶活性升高,为肿瘤细胞侵袭和迁移提供有利条件。靶向STMN1及其相关下游信号通路可能有助于宫颈癌治疗。【目的】前期研究已经证实在STMN1在宫颈癌细胞的生物学恶性行为中发挥了重要的作用,尤其是对宫颈癌细胞C33A和Siha的侵袭和迁移能力的影响。目前研究表明,STMN1高表达与恶性肿瘤患者不良预后密切相关,还可作为评估多种类型肿瘤的标志物,然而STMN1与宫颈癌耐药的关系和机制尚缺乏深入研究。本研究第二部分旨在深入探究在宫颈癌中的异常表达的STMN1对宫颈癌细胞铂类化疗药物敏感性的影响及其可能的分子机制。【方法】1、采用小分子RNA干扰技术沉默宫颈癌细胞系Siha和C33A中STMN1基因的表达,Cell counting kit(CCK8)实验检测宫颈癌细胞Siha和C33A经过STMN1 si RNA处理后对化疗药物敏感性的影响。2、流式细胞学技术检测铂类化疗药物干预宫颈癌细胞系的同时沉默STMN1的表达对宫颈癌细胞凋亡的影响。3、Real-time PCR与Western blotting技术分别检测比较各组细胞中相关基因m RNA水平和蛋白水平表达情况。【结果】1、CCK8实验证实,与对照组相比下调STMN1表达可增加宫颈癌细胞Siha和C33A对化疗药物(顺铂)敏感性。随着化疗药物(顺铂)浓度逐渐增加,STMN1的表达水平也随之增加。2、流式细胞学技术结果表明沉默宫颈癌细胞Siha和C33A中STMN1表达后宫颈癌细胞系对化疗药物的细胞凋亡率增加3、Western blotting实验结果显示,顺铂处理宫颈癌细胞系后沉默STMN1表达能够明显改变细胞凋亡,表现为凋亡相关蛋白BAX表达水平上调,BCL-2表达水平下调,Cleaved-Casepase3的表达水平上调。【结论】沉默宫颈癌细胞STMN1的表达能增加化疗药物(顺铂)敏感性。其可能的机制为:抑制STMN1表达导致宫颈癌细胞的凋亡增多,从而改善对化疗药物顺铂的敏感性。本研究结果初步提供了STMN1与宫颈癌细胞耐药关系的证据以及可能的潜在机制,靶向STMN1基因为改善宫颈癌化疗药物敏感性提供新的理论科学依据和治疗策略。
【图文】：

宫颈癌组织,鳞状上皮,宫颈,数据库

图 1.1 Oncomine 数据库中 STMN1 在宫颈癌组织和宫颈鳞状上皮组织的表达情况。A图表示：Zhai Cervix Statistics 数据库中 9 例正常宫颈组织和 21 例宫颈鳞状细胞癌组织标本表达差异统计。B 图表示：Scotto Cervix Statistics 数据库中 24 例正常宫颈组织和 32 例宫颈鳞状细胞癌组织标本的 STMN1 mRNA 表达差异统计。其中纵坐标选用校正后 log2中位数值，统计分析选用 t 检验。（***表示 P<0.001）

表达水平,宫颈癌细胞,迁移能力,基质金属蛋白酶

宫颈癌细胞系 Transwell 迁移和侵袭实验中转染 siNC 和 siSTMN1 后细胞典型图片及其对应统计分析图。（每组实验至少重复三次。*表示 P<0.05，**表示 P<0.01）1.5.3 STMN1 在宫颈癌细胞中调节 MMP-2 和 MMP-9 的表达有文献报道，基质金属蛋白酶在多种类型肿瘤的恶性进展均发挥着重要作用，通过降解基底膜Ⅳ型胶原和变性的间质胶原促进肿瘤的侵袭和迁移能力[18-20]。为了进一步探究 STMN1 对宫颈癌细胞侵袭和迁移能力的影响机制，我们利用 real-time PCR 技术和 Western Blotting 技术分别检测 STMN1 siRNA 或 siNC 处理宫颈癌细胞 Siha 和C33A 后 MMP-2、MMP-9 的 mRNA 和蛋白的表达水平。结果显示，下调宫颈癌细胞中 STMN1 的表达水平后，，MMP-2、MMP-9 的 mRNA 和蛋白的表达水平均明显降低，并且具有显著的统计学差异（两者 t 检验 P <0.005）。提示在宫颈癌细胞侵袭或迁移发生过程中 STMN1 可能是通过促进基质金属蛋白酶的表达，降解基底膜Ⅳ型胶原和变性的间质胶原，从而促进肿瘤的侵袭和迁移能力。（图 1.4）
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R737.33

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