COL11A1在胃癌中的作用和机制研究

发布时间：2018-02-26 11:27

本文关键词： COL11A1 胃癌增殖侵袭作用机制　出处：《浙江大学》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着诊治手段的提高,胃癌的发病率和死亡率较前有所下降,但是胃癌依然是全球尤其是我国高发的恶性肿瘤之一,目前认为胃癌的发生发展与促癌基因的活化和抑癌基因的失活相关。寻找和验证新的促癌基因不仅可以揭示胃癌新的发病机制以确定生物学靶标干预癌变,还有助于建立新的肿瘤标记物用于早期诊断和癌变监测。作为XI型胶原组成成分之一的COL11A1,是本实验室课题组前期通过胃组织cDNA微阵列分析筛选到的可能与胃癌相关的促癌基因。COL11A1属于纤维胶原基因家族的一员,对维持恰当的纤维直径起着重要的作用。近年来研究发现COL11A1与肿瘤的发生发展相关,在细胞增殖和侵袭等生物学过程中起着重要作用,如COL11A1在卵巢癌、头颈部鳞状细胞癌、甲状腺癌、结肠癌和非小细胞肺癌中异常表达。然而,目前COL11A1在肿瘤发生发展中的深入研究数量相对很少,其在胃癌中的作用和机制均不明确。在本课题中,我们通过实时定量PCR检测配对的胃癌组织和癌旁正常胃组织COL11A1 mRNA的差异表达,并分析COL11A1表达水平与胃癌患者临床病理参数的关系;同时通过体外实验研究干扰COL11A1后对胃癌细胞生物学行为(细胞增殖、迁移、侵袭、细胞周期和凋亡)的影响;采用cDNA微阵列技术筛选COL11A1可能调控的下游基因并进行实时定量PCR验证,初步揭示COL11A1在胃癌中可能的分子调控机制。方法和材料1.COL11A1在胃癌组织和胃癌细胞株中的表达,及其与胃癌患者临床病理参数的关系①实时定量PCR检测57例配对的胃癌和癌旁正常胃组织COL11A1 mRNA水平;②实时定量PCR和Western Blot检测7株胃癌细胞和1株GES-1细胞COL11A1的表达水平;③分析COL11A1 mRNA水平与胃癌患者临床病理参数的关系。2.COL11A1对胃癌细胞生物学行为的影响①构建稳定干扰COL11A1的胃癌细胞株;②平板克隆形成实验和细胞活性实验(MTS实验)观察干扰COL11A1后对细胞增殖的影响;③采用流式细胞仪检测干扰COL11A1对凋亡和细胞周期的影响,并利用Western Blot检测COL11A1对凋亡和细胞周期相关蛋白表达的影响;④Transwell实验研究干扰COL11A1后对迁移和侵袭的影响。3.COL11A1可能调控的下游基因的筛选和验证①利用cDNA微阵列技术在干扰/不干扰COL11A1的胃癌细胞中筛选COL11A1可能调控的下游基因;②对其中7个可能调控的下游基因在干扰COL11A1的胃癌细胞中进行实时定量PCR验证。研究结果1.COL11A1在胃癌组织中表达显著升高,但只在HGC-27胃癌细胞株上高表达;COL11A1表达水平的升高与年龄、肿瘤大小、浸润深度和淋巴结转移有关①实时定量PCR结果显示:COL11A1mRNA在胃癌组织中的表达水平较配对的癌旁正常胃组织显著升高(p0.0001,Wilcoxon配对检验);②与GES-1相比,HGC-27胃癌细胞明显高表达COL11A1,而其它6株常见的胃癌细胞株(SGC-7901,BGC-823,MGC-803,AGS,MKN-28,MKN-45)明显低表达 COL11A1;③COL11A1 mRNA表达上调与胃癌患者的年龄、肿瘤大小、浸润深度和淋巴结转移有关,而与性别和分化程度无关。2.稳定干扰COL11A1能显著抑制HGC-27胃癌细胞增殖、促进凋亡、阻滞细胞周期和抑制细胞迁移和侵袭①成功建立起稳定干扰COL11A1的HGC-27胃癌细胞株;②稳定干扰COL11A1能显著减少HGC-27的克隆形成数目和存活细胞数(p0.01);③稳定干扰COL11A1能促进HGC-27细胞凋亡,阻滞细胞周期在G1期(p0.01);稳定干扰COL11A1后,p21和活化片段caspase3(cleaved caspase 3)蛋白表达水平升高,cyclinD1CDK6蛋白表达水平下降;④稳定干扰COL11A1能在显著抑制HGC-27细胞的迁移和侵袭(p0.01)。3.筛选到并初步证实一些COL11A1可能调控的下游基因①我们通过cDNA微阵列技术筛选到一系列COL11A1可能调控的下游基因,其中614个基因上调,423个基因下调。这些基因主要参与细胞增殖、细胞凋亡、细胞迁移、粘附和信号转导等重要细胞生命活动;②稳定干扰COL11A1的HGC-27胃癌细胞中,实时定量PCR进一步证实了 CDK6、TIAM1、ITGB8、WNT5A和XIAP的mRNA表达水平显著明显下降,而RGS2和NEFL的mRNA表达水平显著升高,其结果与基因芯片的数据相吻合。研究结论1.COL11A1mRNA在胃癌组织中表达显著上调,且与胃癌患者的年龄、肿瘤大小、浸润深度和淋巴结转移有关;在HGC-27胃癌细胞株中COL11A1呈现高表达。2.稳定干扰COL11A1能在体外显著抑制HGC-27胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭3.稳定干扰COL11A1能导致HGC-27细胞周期阻滞和促进凋亡;其机制可能与调控 cyclin D1、CDK6、p21 和 casapase 3 有关;4.COL11A1可能通过调控多个参与细胞增殖、凋亡、转移和信号转导等生物学过程的下游基因而影响胃癌的发生发展。
[Abstract]:COL11A1 ( COL11A1 ) is a member of the family of collagen gene in gastric cancer . Conclusion : COL11A1 can significantly inhibit the proliferation of HGC - 27 gastric cancer cells , promote apoptosis , arrest cell cycle and inhibit cell migration and invasion . 4 . COL11A1 may influence the development of gastric cancer by regulating the downstream genes involved in the biological processes of cell proliferation , apoptosis , metastasis and signal transduction .

【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R735.2

【参考文献】