GDF15和S100A2在結(jié)直腸癌中的表達(dá)與功能研究
發(fā)布時間:2018-04-23 16:17
本文選題:結(jié)直腸癌 + GDF15; 參考:《浙江大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:結(jié)直腸癌是臨床上一種常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,其發(fā)病率和死亡率都較高,且呈逐年上升的趨勢。雖然近年來腫瘤相關(guān)研究和醫(yī)療技術(shù)都在不斷的發(fā)展,但是針對結(jié)直腸癌的防控收效甚微,進(jìn)展期結(jié)直腸癌患者的五年生存率沒有根本性的提高,結(jié)直腸癌患者的死亡率也沒有顯著降低。轉(zhuǎn)移嚴(yán)重影響結(jié)直腸癌患者的治療效果,是導(dǎo)致患者死亡的主要原因,因此研究腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的相關(guān)基因,做到早期預(yù)測結(jié)直腸癌患者的腫瘤轉(zhuǎn)移潛能,是降低結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移發(fā)生率,提高患者生存率的關(guān)鍵。此外,早期診斷篩查能夠降低結(jié)直腸癌患病風(fēng)險,研究診斷及預(yù)后分子指標(biāo)對早期篩查有重要意義。但是由于單個研究的樣本數(shù)量較小、人群間差異大等因素,單個研究結(jié)果提出的結(jié)直腸癌診斷及預(yù)后分子價值尚存在爭議。Meta分析將研究目的相同的同類結(jié)果進(jìn)行定量整合分析,能夠增大樣本數(shù)目,減少隨機(jī)誤差,改進(jìn)統(tǒng)計學(xué)檢驗功效,從而得出更為系統(tǒng)、全面的結(jié)論。GDF15和S100A2均為TGF-β信號通路中的重要分子。GDF15參與調(diào)控成骨細(xì)胞形成、造血功能、胚胎著床及妊娠等生理過程。S100A2是一類小分子EF-手型蛋白,屬于S100蛋白家族。研究發(fā)現(xiàn),GDF15、S100A2在多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中異常表達(dá),且其異常表達(dá)與腫瘤轉(zhuǎn)移、分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤分期及預(yù)后等多種臨床病理學(xué)參數(shù)相關(guān)。因此,GDF15、S100A2的表達(dá)失調(diào)及其在結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移過程的分子機(jī)制值得深入探討。1.GDF15在結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移過程中的研究我們構(gòu)建了GDF15表達(dá)質(zhì)粒、GDF15 shRNA干擾質(zhì)粒,發(fā)現(xiàn)過表達(dá)GDF15能夠促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的遷移、侵襲能力,干擾GDF15后,結(jié)直腸癌細(xì)胞的侵襲、遷移能力減弱。上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(Epithelial-Mesenchymal Transition, EMT)被認(rèn)為是發(fā)生在腫瘤轉(zhuǎn)移過程的基本事件,我們通過Western Blot檢測上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)標(biāo)志物的表達(dá),發(fā)現(xiàn)過表達(dá)GDF15會降低上皮標(biāo)志物E-cadherin的表達(dá),上調(diào)間質(zhì)標(biāo)志物的表達(dá)。另外,對結(jié)直腸癌細(xì)胞用GDF15 shRNA處理進(jìn)行拯救實驗?zāi)軌蚧謴?fù)EMT標(biāo)志物的表達(dá)。免疫熒光檢測也顯示同樣的結(jié)果。我們對結(jié)直腸癌細(xì)胞系SW620轉(zhuǎn)染了GDF15-shRNA, GDF15干擾組細(xì)胞的遷移、侵襲能力顯著降低,添加外源rhGDF15蛋白后,又能一定程度地恢復(fù)結(jié)直腸癌細(xì)胞的遷移、侵襲能力。通過Western Blot及免疫熒光,對EMT標(biāo)志物的檢測顯示,GDF15干擾后E-cadherin表達(dá)上升,再添加外源rhGDF15蛋白后又能降低E-cadherin的表達(dá)。這些說明GDF15在體外能夠促進(jìn)EMT的發(fā)生。我們又進(jìn)行鼠尾靜脈注射,體內(nèi)實驗進(jìn)一步驗證了GDF15能夠促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。通過ELISA,檢測了287例結(jié)直腸癌患者及353例健康對照人群血清GDF15表達(dá)水平。結(jié)果表明,結(jié)直腸癌患者血清中GDF15水平顯著高于健康對照組,且血清GDF15高表達(dá)與結(jié)直腸癌分化、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及TNM分期相關(guān),血清GDF15高表達(dá)是結(jié)直腸癌患者預(yù)后的不利因素。2.GDF15在結(jié)直腸癌中的診斷及預(yù)后意義-Meta Analysis我們在PubMed, ISI web of knowledge數(shù)據(jù)庫進(jìn)行文獻(xiàn)檢索(檢索公開發(fā)表文獻(xiàn)日期截止至2014年11月),收集整理了目前已經(jīng)發(fā)表的GDF15相關(guān)文獻(xiàn),采用Meta分析的方法對血清GDF15在結(jié)直腸癌的診斷及預(yù)后評估價值進(jìn)行整合分析。結(jié)直腸癌病例與正常對照組間血清GDF15水平差異的比較采用SMD(standardized mean difference)標(biāo)準(zhǔn)化后進(jìn)行Meta分析。診斷價值的評估采用ROC(receiver operating characteristic)曲線下面積AUC (area under the curve)、靈敏度和特異度進(jìn)行評估。GDF15表達(dá)水平截斷值(cutoff)的選取是根據(jù)約登指數(shù)(Youden's index)最大值確定。預(yù)后價值的評估采用Cox比例風(fēng)險回歸模型計算得出的HR (hazard ratio)作為效應(yīng)值。結(jié)果表明結(jié)直腸癌患者的GDF15血清水平顯著高于正常對照人群(SMD=1.08,95% CI:0.56-1.59,p0.001).以血清GDF15水平區(qū)分結(jié)直腸癌患者和正常對照人群,AUC為0.816(95%CI:0.792-0.838)。此外,結(jié)直腸癌患者血清GDF15高表達(dá)與較差的生存相關(guān)(pooled HR=2.09,95% CI: 1.47~2.96).總之,該Meta分析表明結(jié)直腸癌患者中血清GDF15水平能夠作為一個有價值的診斷及預(yù)后指標(biāo)。3.S100A2在結(jié)直腸癌中的功能研究我們構(gòu)建了S100A2表達(dá)質(zhì)粒和S100A2 siRNA,發(fā)現(xiàn)過表達(dá)S100A2能夠促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的遷移能力,干擾S100A2能減弱細(xì)胞的遷移能力。通過ELISA檢測S100A2,臨床數(shù)據(jù)顯示血清中高水平表達(dá)S100A2的結(jié)直腸癌患者生存時間更短。通過免疫組化檢測了結(jié)直腸癌患者腫瘤組織中S100A2的表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)腫瘤中S100A2的表達(dá)與腫瘤分化程度相關(guān),并且腫瘤組織的S100A2細(xì)胞核表達(dá)與腫瘤分化程度、TNM分期相關(guān)。另外,我們分析GDF15與S100A2的相關(guān)性;赑earson相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)結(jié)直腸癌患者血清中GDF15和S100A2的表達(dá)無相關(guān)性(r=0.112,p=0.385)。按照各因素分類后進(jìn)行各組內(nèi)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),在結(jié)直腸癌患者血清中GDF15表達(dá)和S100A2表達(dá)僅在TNM分期的早期(Ⅰ/Ⅱ)呈中度相關(guān)(r=0.463,p=0.015),在其他分組均未顯示相關(guān)性。我們將GDF15和S100A2的表達(dá)情況共同納入生存分析,發(fā)現(xiàn),GDF15和S100A2同時高表達(dá)的結(jié)直腸癌患者預(yù)后較差。根據(jù)GDF15、S100A2在結(jié)直腸癌中的表達(dá)和功能研究得出以下結(jié)論:(1)GDF15在結(jié)直腸癌中的研究①結(jié)直腸癌患者血清GDF15水平顯著高于健康對照組,血清GDF15水平能夠作為結(jié)直腸癌輔助診斷的分子標(biāo)志物。②結(jié)直腸癌患者血清GDF15高水平表達(dá)與較差的生存相關(guān),是預(yù)后不良的分子標(biāo)志物。③GDF15促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)和轉(zhuǎn)移。(2)S100A2在結(jié)直腸癌中的功能研究①體外實驗證明S100A2能促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的遷移。②結(jié)直腸癌組織中S100A2的表達(dá)與腫瘤分化程度相關(guān),并且腫瘤組織的S100A2細(xì)胞核表達(dá)與腫瘤分化程度、TNM分期相關(guān)。③結(jié)直腸癌患者血清S100A2水平顯著高于健康對照組,血清高水平表達(dá)S100A2的結(jié)直腸癌患者預(yù)后較差。④TNM分期早期(Ⅰ/Ⅱ期)的結(jié)直腸癌患者血清GDF15表達(dá)和S100A2表達(dá)呈中度相關(guān)(r=0.463,p=0.015)。將GDF15和S100A2的表達(dá)情況共同納入生存分析,發(fā)現(xiàn),GDF15和S100A2同時高表達(dá)的結(jié)直腸癌患者預(yù)后較差。
[Abstract]:The results suggest that GDF15 is an important element in the metastasis of colorectal cancer . The expression of GDF15 in colorectal cancer was significantly higher than that in healthy control group . The results showed that GDF15 was significantly higher than that in healthy control group . The AUC was 0.816 ( 95 % CI : 0.792 - 0.838 ) in patients with colorectal cancer and normal controls at the serum GDF15 level . In addition , high expression of GDF15 in patients with colorectal cancer was associated with poor survival ( pooled HR = 2.09 , 95 % CI : 1.47 to 2.96 ) . In conclusion , this meta - analysis shows that serum GDF15 levels in colorectal cancer patients can be regarded as a valuable diagnostic and prognostic indicator . The expression of GDF15 in colorectal cancer patients was significantly higher than that in healthy control group . Together with the expression of GDF15 and S100 A2 in the survival analysis , it was found that the prognosis of colorectal cancer patients with simultaneous high expression of GDF15 and S100 A2 was poor .
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:R735.34
【參考文獻(xiàn)】
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1 王秀清,陳麗珍,曾益新;鈣結(jié)合蛋白S100A2對肝癌細(xì)胞生長增殖的抑制作用[J];中華腫瘤雜志;2001年05期
,本文編號:1792702
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