【摘要】：[背景和目的] 腫瘤患者死因的90%可歸因于腫瘤轉移。癌細胞的侵襲-轉移是一個極其復雜的多步驟過程。上皮-間質轉換(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT)是哺乳動物胚胎發(fā)育過程中必需經(jīng)歷的生理過程,它與腫瘤轉移的關系近年來成為腫瘤轉移領域最大的突破。EMT過程中,上皮細胞失去了細胞-細胞間的黏附結構,極性消失,具有較強的遷移、運動能力,獲得了間質細胞的表型。 EMT與腫瘤侵襲-轉移的關系在絕大多數(shù)實體腫瘤中得到明確,為腫瘤轉移研究領域帶來巨大的變革和機會。研究人員可以利用細胞模型來模擬EMT過程(特別是生長因子誘導的EMT),便捷地研究EMT過程中復雜的調控網(wǎng)絡。 鼻咽癌是華南地區(qū)常見的惡性腫瘤,其中95%以上的鼻咽癌屬于低分化癌,復發(fā)轉移幾率大。通過生長因子(如EGF或TGF-β1)誘導構建鼻咽癌細胞的EMT模型,分析EMT過程中mRNA表達譜和microRNA表達譜的變化規(guī)律,將有助于理解EMT過程中的分子調控機制,篩選和侵襲-轉移相關的標志物,對于鼻咽癌的轉移研究具有較重要的基礎與臨床意義。 [方法] 利用EGF(終濃度50ng/m1)或TGF-β1(終濃度10ng/m1)處理鼻咽癌細胞HK-136小時,誘導EMT發(fā)生。分離細胞RNA,利用基因芯片分別進行mRNA和microRNA表達譜分析。 對mRNA表達譜數(shù)據(jù)進行pathway分析、GO分析、GSEA(基因集富集分析),并分析了EMT過程中EGFR、TGF-β和EMT通路的變化情況。將EGF或TGF-β1調控基因所構成的“特征”與鼻咽癌組織樣本的基因表達譜數(shù)據(jù)進行了相關性分析。 對microRNA表達譜數(shù)據(jù)進行了分析,對差異表達的microRNA分子做了初步的功能分析,并預測其潛在的靶基因。 結合差異microRNA和mRNA分子,利用microRNA-靶基因間的對應關系,建立EMT過程中的“microRNA-靶基因-信號通路”網(wǎng)絡。 [結果] 利用EGF或TGF-β1誘導36小時之后,發(fā)現(xiàn)鼻咽癌細胞HK-1出現(xiàn)了明顯的EMT,對細胞的mRNA和microRNA表達譜產(chǎn)生明顯的影響。EGF誘導的EMT過程中,383個基因表達上調,161個下調；8個microRNA上調,4個下調。TGF-β1誘導的EMT過程中,124個基因上調,165個下調；12個microRNA上調,28個下調。 EGF和TGF-β1處理組中共同上調的基因多與細胞運動能力相關,共同下調的基因多與細胞周期、細胞分裂相關。差異基因所涉及的信號通路主要是：Jak-STAT信號通路、細胞因子-受體交互作用、Focal adhesion、TGF-β信號通路、凋亡、細胞外基質受體交互作用、ErbB信號通路等。 GSEA分析發(fā)現(xiàn)EGF所引起的細胞的應激反應與炎癥、感染所引起的應激反應具有很大相似性,而TGF-β1主要影響了Tp53和Tp63的靶基因集。另外,EGF主要影響了轉錄因子IRF、STAT5、HMGIY、 BACH2、HNF4A和E47的靶基因集,而TGF-β1主要影響了轉錄因子ATF3、SP1、TCF11、AML和AP1的靶基因集。進一步的分析發(fā)現(xiàn),EGF誘導的EMT過程中,主要依賴ETS家族-EGRl調控軸線；而TGF-β1誘導的EMT過程中,主要依賴SMAD轉錄因子網(wǎng)絡。 將EGF或TGF-β1調控基因所構成的“特征”與鼻咽癌組織樣本的基因表達譜數(shù)據(jù)進行了相關性分析,發(fā)現(xiàn)“EGF特征”對于鼻咽癌發(fā)病機制具有促進作用,而“TGF-β特征”對鼻咽癌發(fā)病機制不具有促進作用。 通過對差異表達microRNA分子的上游DNA序列結合的轉錄因子及其結合強度進行預測,發(fā)現(xiàn)生長因子誘導的EMT過程中,mRNA轉錄調控體系和microRNA轉錄調控體系存在明顯的差異。 結合miRNA芯片和mRNA芯片結果,首次報道了EMT過程中的“microRNA-靶基因-信號通路”網(wǎng)絡。 生長因子誘導的鼻咽癌細胞EMT過程中,miR-505和miR-1207-5p表達上調；初步的功能分析顯示它們具有抑癌基因的特征。miR-505和miR-1207-5p的這種負反饋作用可能是EMT過程中魯棒性的機制之一。 [結論] 1.EGF和TGF-β1均可誘導鼻咽癌細胞發(fā)生EMT,對細胞的mRNA和microRNA表達譜產(chǎn)生明顯的影響。 2.EGF誘導的EMT過程中,主要依賴ETS家族-EGR1調控軸線；而TGF-β1誘導的EMT過程中,主要依賴SMAD轉錄因子網(wǎng)絡。 3.描繪了EGF和TGF-β1誘導的EMT過程中所存在的“microRNA-靶基因-信號通路”網(wǎng)絡。 4.生長因子誘導的鼻咽癌細胞EMT過程中,miR-505和miR-1207-5p是魯棒性的機制之一。
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：R739.63

【參考文獻】

相關期刊論文 前2條

1 趙榮志;吳志浩;周清華;;上皮細胞間質化與腫瘤的轉移[J];中國肺癌雜志;2011年07期

2 周長春;劉芝華;齊軍;;AP-1和腫瘤的關系研究進展[J];世界華人消化雜志;2006年01期

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本文編號：2557262