ARL6IP5基因在原发性肝癌中的生物学作用
NGAL基因在原发性肝癌中的表达及其功能分析

第51卷 第1期2012年2月复旦学报(自然科学版)Journal of Fudan University(Natural Science)Vol.51No.1Feb.2012 文章编号:0427-7104(2012)01-0091-08收稿日期:2011-06-19基金项目:国家重点基础研究发展计划(“973”计划)(2004CB518605),国家高技术研究发展计划(“863”计划)(2006AA020501),国家重大科技专项基金(2008ZX10002-020),上海市科学技术委员会基金(03dz14086),国家自然科学基金项目(30024001,30771188)资助项目作者简介:李林国(1982—),女,硕士研究生;侯永敏,男,博士,通讯联系人,E-mail:yongmh1@yahoo.com.cn.NGAL基因在原发性肝癌中的表达及其功能分析李林国,周 同,侯永敏(复旦大学遗传工程国家重点实验室,上海200433)摘 要:NGAL基因是Lipocalin家族成员,与MMP9的功能密切相关,在乳腺癌、食管癌等多种恶性肿瘤中异常表达,为了研究其在原发性肝癌中的表达及功能,通过荧光实时定量PCR法检测了NGAL基因在23对肝癌组织标本中的表达情况.结果显示:在12例肝癌组织中NGAL显著上调表达,占总样本数的52.17%(P<0.05),提示了NGAL基因的表达水平可能与肝癌的发生发展过程有关.通过构建绿色荧光蛋白融合表达载体,用脂质体法转化肝癌细胞株SMMC-7721进行瞬时表达.细胞周期实验显示NGAL的表达可促使SMCC-7721细胞从G1期向S期转化,转化NGAL的细胞中S期细胞显著增多(P<0.05),提示其可能具有促进肝癌细胞生长的功能;细胞凋亡实验发现NGAL的表达可显著抑制低血清诱导下的细胞凋亡率(P<0.05),提示其可能参与抑制肝癌细胞的凋亡.关键词:原发性肝细胞癌;NGAL;荧光实时定量PCR;细胞周期;细胞凋亡中图分类号:Q 756 文献标志码:A中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL),也称为Lipocalin-2(脂质运载蛋白-2),是1993年在研究人中性粒细胞中的MMP9(matrix metalloproteinases 9,92ku)时新发现的一种25ku的新蛋白,同源分析发现,NGAL与小鼠癌基因产物24p3蛋白的同源性很高,是Lipocalin家族的新成员[1].Lipocalin家族由一系列的细胞外小分子组成,它们具有结合疏水性小分子的功能,并将小分子运输到特定的细胞膜受体上,发挥其作为运载体的功能,参与细胞生理稳态的调节[2].NGAL与MMP9的功能密切相关,它能抑制MMP9在体内的降解,从而起到促进肿瘤的浸润与转移功能.近年来人们在NGAL基因与人类肿瘤之间的相互关系方面的研究取得了一定的进展.NGAL基因定位于染色体9q34上,是单拷贝基因,全长5 869bp,其中包括1 695bp的5′端非转录区,178bp的3′端非转录区及由7个外显子和6个内含子构成的3 696bp的原初转录区(primarytranscribed region)[3].Bundgaard等在1994年克隆了NGAL的cDNA全序列,它含有63bp的5′端非翻译区和591bp的编码区,共编码197个氨基酸,其中包括19个氨基酸的前导序列和178个氨基酸残基的成熟肽段[4].NGAL基因与小鼠的24p3基因cDNA全序列具有71.3%的一致性,且外显子以及内含子连接处的位点具有高度保守性.同源比对提示,NGAL和24p3可能具有相近的功能[5-6].NGAL蛋白由一条肽链构成,具有典型的β2折叠桶状结构.肽链由N端的310螺旋,C端的α螺旋和中间的8段反平行式β折叠构成的β折叠桶组成.NGAL蛋白β折叠桶封闭端的有游离的巯基C87,这使得NGAL可与一些蛋白质分子,如MMP-9,形成分子间二硫键,并以此来调节这些蛋白的功能或活性.NGAL蛋白在多种肿瘤中都上调表达,不同个体及不同部位的肿瘤NGAL蛋白的表达并不完全相同.有研究发现NGAL蛋白在乳腺癌中可能通过保护MMP-9不被降解从而保持其活性,促进血管新生及肿瘤生长作用[7].研究也发现NGAL蛋白在食道上皮癌的恶性转化中起着重要作用,它可能是一个癌基因或者癌促基因[8],Li等研究发现NGAL可能通过调节MMP-9和MMP-2的活性在肿瘤细胞的浸润中发挥作用[9].Kubben等发现NGAL/MMP-9复合物与胃癌的预后显著相关[10].研究同样发现NGAL在卵巢癌[11]、食道鳞状细胞癌[12]等癌组织中异常表达.大多数结肠腺癌NGAL强阳性,肿瘤周围的腺瘤样增生也呈阳性,与周围的正常黏膜明显不同,而用Northern blot检查发现结肠癌和肝癌组织中NGALmRNA的水平升高[13].Patil等通过DNA芯片的方法发现了NGAL、GPC3和DKK1等在肝癌中高表达[14].NGAL基因在乳腺癌、食管癌、肝癌等多种恶性肿瘤中异常表达,且与癌症的进展、转移、预后等密切相关,提示NGAL可能在恶性肿瘤的早期诊断、判断预后等方面存在潜在的应用价值.原发性肝癌(primary hepatocellular carcinoma,HCC)是最常见的恶性肿瘤之一,它发病隐匿,早诊困难,易转移,预后差,在我国其死亡率居第三位.因此,探索具有临床诊断应用价值的肝癌生物分子标记,研究肝癌的发生发展机制具有重要意义.然而人们对NGAL基因在肝癌中研究还很少,仅有Patil等[14]利用DNA芯片技术检测肝癌中的基因表达情况时发现NGAL是其中一个高表达基因,且未对其进行深入研究.所以本论文欲采用荧光实时定量PCR法检测NGAL基因在肝癌及癌旁组织中的表达情况,以探索其在肝癌的早期诊断、判断预后等方面存在潜在的应用价值.同时克隆NGAL基因的全长cDNA序列,构建一系列真核生物表达载体,通过体外细胞实验研究其对细胞周期、细胞凋亡等方面的影响,初步探索其在肝癌发生发展中的作用,为肝癌的早期诊断和早期治疗提供理论依据.1 材料和方法1.1 材料53例原发性HCC肝癌与癌旁肝脏组织样品来自复旦大学附属中山医院(所有诊断均经病理切片证实),每例样品由癌组织和癌旁组织配对组成.组织离体后30min内取材,在液氮中快速冷冻1min,-70℃保存备用.本研究采用人肝癌细胞株SMMC-7721(由本实验室保存).采用DMEM(GIBCO,USA)培养基(含10%FBS),于37℃,5%CO2细胞培养箱中培养.大肠杆菌DH5α由本实验室保存;实验中所用到的质粒pEGFP-C1为本实验室保存.1.2 方法1.2.1 实时荧光定量PCR采用TRIzol试剂(上海生工生物工程有限公司)提取肝癌及癌旁组织标本总RNA,所提取的总RNA取2μL进行电泳检测,同时用紫外分光光度计FS-312(上海复生公司)检测A260/A280比值和浓度.逆转录反应:在0.5mL离心管中加入总RNA 2μg,随机引物(hexadeoxyribonucleotide mixture)0.02μg,用RNase-free水补至反应总体积为10μL;70℃温浴5min,冰浴2min.随后加入10μL反应缓冲液(5×RT缓冲液4μL,10mmol/L dNTP混合物1μL,200units M-MuLV RTase 1μL,RNase-free水4μL),离心数秒混匀;42℃温浴60min;70℃处理15min终止反应,-20℃储存备用.按照SYBR@Green Realtime PCR Master Mix试剂盒(ToYoBo)的实验方法在Bio-Rad荧光实时定量PCR仪上进行反应.引物设计参照GenBank中的基因序列,采用Primer Premier 5.0软件设计,由生工生物工程(上海)有限公司合成,引物序列见表1.每个反应均设3个平行管,总反应体系为20μL,包含2×SYBR Green PCR Master Mix 10μL,上、下游引物(10μmol/L)各1μL,模板1μL.反应条件为:初始变性94℃,2min,然后95℃,15s,58℃,20s,72℃,20s,循环45次.表1 实验中所用引物列表Tab.1 The primers used in this paper基因引物类型引 物NGAL Real-TimeRT-PCR基因引物NGALrtF:5′-AATGTCACCTCCGTCCTGTTTA-3′,NGALrtR:5′-AGCTCCTTGGTTCTCCCGTA-3′;29复旦学报(自然科学版) 第51卷(续表)基因引物类型引 物GAPDH Real-TimeRT-PCR内参引物GAPDH-RT-F:5′-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3′,GAPDH-RT-R:5′-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3′;NGAL基因克隆引物hNGALcloneF:5′-CACCACAGCGCCTGCTTCCTC-3′,hNGALcloneR:5′-GGGTCTCCCAGCTCCCTCAATG-3′;NGAL载体构建引物NGALEcoRIF1:5′-CCGGAATTCTATGCCCCTAGGTCTCCTGTG-3′,(下划线为EcoR I位点)NGALKpnIR2:5′-GGGGTACCTCAGCCGTCGATACACTGGTCG-3′;(下划线为KpnI位点)1.2.2 数据分析根据荧光实时定量PCR中Ct值(每个反应管内的荧光信号到达设定的阈值时所经历的循环数)和样本起始拷贝数的对应关系,利用Ct值就可以计算NGAL基因和和内参基因GAPDH的表达量的比值,具体方法采用Livak和Schmittgen根据数学推导得出的比较阈值法,NGAL基因肝癌和癌旁肝组织表达水平的差异倍数被定义为2-ΔΔCt,其中ΔΔCt=[CtNGAL(肝癌组织)-CtGAPDH(肝癌组织)]-[CtNGAL(癌旁组织)-CtGAPDH(癌旁组织)].采用配对“t”检验方法检验各组间NGAL表达差异,P值小于0.05被认为两者之间的相关性有意义,小于0.01被认为两者的相关性有显著意义.数据的统计分析采用SPSS 15.0for Windows软件包进行.1.2.3 转NGAL基因SMMC-7721细胞株的建立以人正常肝组织cDNA文库为模板,用引物hNGALcloneF和hNGALcloneR通过LA Taq酶,以62℃的退火温度进行扩增,将得到的目标片段,连接入pMD18-T载体,命名为pMD18T-NGAL.以该载体为模板,用引物NGALEcoRIF1和NGALKpnIR2通过LA Taq酶进行扩增以在基因两端添加酶切位点,回收大小为614bp的片段,用EcoRⅠ和KpnⅠ进行双酶切,回收酶切后的片段,连接至用同样的酶酶切的pEGFP-C1载体片段中,转化大肠杆菌DH5α,用含卡那霉素的LB平板进行筛选,测序正确的阳性克隆命名为pEGFP-NGAL.采用脂质介导法将pEGFP-NGAL载体转染肝癌细胞株SMMC-7721,通过RT-PCR法验证NGAL基因在SMMC-7721细胞株内过量表达.1.2.4 细胞周期分析构建了pEGFP-NGAL真核表达载体,并通过脂质体Lipto 2000将载体导入细胞株内,观察NGAL基因对肝癌细胞株的细胞周期的影响.我们将pEGFP-NGAL载体和pEGFP-C1空载体平行转染SMCC-7721细胞株(n=3),进行细胞周期实验.制备单细胞悬液,计数.接种60mm培养皿,每皿2×105~3×105个细胞,分别转染质粒pEGFP-NGAL和pEGFP-C1空载体.质粒用量为每皿2.5μg.孵育4d.再经胰酶消化、PBS液洗涤,-20℃预冷的70%乙醇1mL固定2h,PBS洗涤后加入50μg/mL的碘化丙啶液(PI)1mL染色15min.74μm尼龙网筛过滤,流式细胞仪(BD Biosciences)计量分析样品,统计分析采用“t”检验.1.2.5 细胞凋亡检测制备单细胞悬液,计数.接种60mm培养皿,每皿2×105~3×105个细胞,分别转染质粒pEGFP-NGAL和pEGFP-C1空载体.质粒用量为每皿2.5μg.孵育1d后.换液后加入1%FBS的低血清DMEM培养基,继续培养24~72h,再经胰酶消化、PBS液洗涤,-20℃预冷的70%乙醇1mL固定2h,PBS洗涤后加入50g/mL的碘化丙啶液(PI)1mL染色15min.74μm尼龙网筛过滤,流式细胞仪计量分析样品,统计分析采用“t”检验.2 结果与分析2.1 NGAL在肝癌和癌旁肝组织中的表达情况我们通过荧光实时定量PCR技术检测发现53对肝癌样品中NGAL基因的表达情况,表2所列为NGAL基因在53对肝癌样品中表达的ΔΔCt值.根据上文中提到的数据分析方法,可知2-ΔΔCt值就是各39 第1期李林国等:NGAL基因在原发性肝癌中的表达及其功能分析个样本间基因表达量的倍数关系,以ΔΔCt值>1表示下调;-1≤ΔΔCt值≤1表示表达无显著变化;ΔΔCt值<-1表示上调.因为整个样本的收集时间较长,考虑到某些样本可能已经发生降解,对实验结果可能造成一些影响.当使用发生降解的RNA样本进行Realtime RT-PCR实验时,内参基因GAPDH达到同样的检测丰度需要的循环反应数更多,表现为Ct值增大,所以在本文中我们以癌旁组织中内参基因GAPDH的Ct值小于20作为合格RNA样本的筛选标准.故我们选取其中23对肝癌样本进行分析,发现NGAL上调表达的为12例,无显著变化的为8例,下调表达的为3例,因此NGAL在52.17%的肝癌组织中上调表达,且差异具有统计学意义(P=0.035<0.05).结果表明在原发性肝癌中NGAL较高的表达水平具有普遍性,提示了NGAL基因的表达水平可能与肝癌的发生发展过程有密切的相关性.表2 NGAL基因Real-time RT-PCR结果Tab.2 Real-time RT-PCR results of NGAL gene expression 注:ΔΔCt值>1表示下调;-1≤ΔΔCt值≤1表示表达无显著变化;ΔΔCt值<-1表示上调.2.2 NGAL基因的亚细胞定位研究用引物hNGALcloneF和hNGALcloneR克隆得到NGAL基因,并用NGAL基因构建载体pEGFP-NGAL,并经测序验证其与预期序列完全一致.将构建好的重组子pEGFP-NGAL转染SMCC-7721细胞.48h后Olimpus荧光显微镜下观察蛋白的亚细胞定位,分别使用488nm和405nm的激发光照射GFP和DAPI染色的细胞核(图1).显微镜下检测NGAL-GFP在胞内的各部分也均有表达,且分布均匀,验证了NGAL是一种分泌蛋白,可存在于细胞内的各部分中.49复旦学报(自然科学版) 第51卷图1 pEGFP-NGAL转染SMCC-7721细胞荧光显微镜观察结果(标尺=5μm)Fig.1 Fluorescence microscope observation results of SMCC-7721transferred(with pEGFP-NGAL Bar=5μm)A.白光下细胞的形态;B.NGAL-GFP在SMMC-7721细胞中的表达;C.细胞核DAPI染色;D.B、C的图像重叠2.3 NGAL基因过表达对肝癌细胞周期和细胞凋亡的影响以肝癌细胞株SMMC-7721为体外模型,研究过表达NGAL基因对SMMC-7721细胞周期和细胞凋亡的影响.按方法中所述,构建了pEGFP-NGAL真核表达载体,并通过脂质体lipto 2000将载体导入细胞株内,为研究NGAL基因对肝癌细胞株的细胞周期的影响,我们将pEGFP-NGAL载体和pEGFP-C1空载体平行转染SMCC-7721细胞株(n=2),进行细胞周期实验.结果表明:转入pEGFP-NGAL的细胞相比转入空载体的细胞进入G1,S,G2/M期的数量各不相同,且进入S期的细胞显著性增多(P<0.05)(图2).为研究NGAL基因对肝癌细胞株的细胞凋亡的影响,我们将pEGFP-NGAL载体和pEGFP-C1空载体平行转染SMCC-7721细胞株(n=3),并用1%FBS低血清诱导细胞凋亡,检测pEGFP-NGAL对细胞凋亡的影响.结果表明:转染pEGFP-NGAL载体能显著抑制低血清诱导的SMCC-7721肝癌细胞株的凋亡水平,P=0.003 3(图3).3 讨 论NGAL蛋白在多种肿瘤组织中都上调表达,不同个体及不同部位的肿瘤NGAL蛋白的表达并不完全相同.研究表明NGAL蛋白分布于乳腺癌细胞系和乳腺癌组织中的胞浆内,呈颗粒状.肿瘤细胞周围的良性导管内也有弱阳性的分泌性NGAL蛋白存在.人乳腺癌组织中NGAL表达与乳腺癌的雌、孕激素受体水平和细胞增殖状态有关,NGAL蛋白阳性的肿瘤细胞其mRNA的表达水平是周围正常乳腺组织的2.8倍.在人的乳腺癌组织中用免疫组化法研究却未发现NGAL蛋白表达与HER-2/neu活化之间有关联,也未发现NGAL蛋白与乳腺癌的总体生存率相关[15].有研究发现NGAL蛋白在乳腺癌中可能通过保护MMP-9不被降解从而增强其活性,促进血管新生及肿瘤生长来起作用[7].研究发现在HPV E6E7癌基因转化基础上由TPA促成的食管癌细胞系中,NGAL mRNA的表达是明显升高的[16].同时NGAL蛋白在膀胱癌[17]、肺癌、卵巢癌、前列腺癌等多种癌症中异常表达.目前对NGAL基因的功能研究还不充分,现在的研究显示NGAL蛋白与肿瘤的关系主要表现在以59 第1期李林国等:NGAL基因在原发性肝癌中的表达及其功能分析下方面,NGAL蛋白可与MMP9蛋白结合,形成MMP9/NGAL复合物,并能保护MMP9的不被降解,从而维持MMP9的酶活性[18].NGAL蛋白能运载铁离子到细胞膜,从而激活或者抑制铁应答基因[19].体外实验证明NGAL蛋白通过增强细胞的铁吸收能力促进上皮细胞与间充质细胞之间的转化[20].NGAL蛋白可以通过自分泌的方式负调控红细胞的生成,过量的NGAL蛋白可以抑制红细胞前体细胞的分化及诱导其凋亡.NGAL蛋白通过二硫键与MMP29,即明胶酶B结合,调节MMP29的功能.MMP29一般以前酶的形式(Pro2MMP29)贮存于细胞内,当分泌到细胞外并切去N2端的一段序列后,才表现生物活性.NGAL蛋白可以结合MMP的N2端胱氨酸开关,促进Pro2MMP的活化.NGAL蛋白具有抵消金属基质蛋白酶21的组织抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase21,TIMP21)对MMP29活性抑制的作用.因为MMP29在降解基底膜的Ⅳ型胶原和基质成分中起重要作用,因此推测NGAL可能在肿瘤的浸润和转移中发挥作用[10].NGAL蛋白能抑制H2O2导致的细胞凋亡,提示它可能具有缓解细胞在氧化应激条件下所受的损伤[21].NGAL在甲状腺癌细胞FRO中高表达,消减表达NGAL的FRO细胞在软琼脂上的生长能力及克隆形成率能力显著减弱,由此认为NGAL蛋白有助于甲状腺癌细胞的生存[22].对NGAL蛋白的功能研究提示其可能是一个癌基因或者促癌基因,在肿瘤的发生发展过程中发挥作用.本论文探索了NGAL在肝癌及其癌旁组织中的表达情况,发现NGAL基因在肝癌组织中高表达,由于样本量较少,未能统计分析其与肝癌的临床分期及预后等相关性.然而Sun等研究发现NGAL的在结直癌中的高表达并与肿瘤的分期及复发具有相关性,NGAL的表达水平可作为独立的预后因子判断结直肠癌的生存率[23].Kim等研究发现NGAL在肝癌组织中显著高表达,相对于癌旁组织,并且发现其通过阻隔JNK和PI3K/Akt信号传导通路抑制肝癌细胞的增殖和侵润,关于其机制的研究尚未完全清楚[24].Martí等发现结肠癌肝转移术后患者中血清NGAL水平与临床预后及评分具有相关性,提示其可能作为结肠癌肝转移患者预后的潜在生物标记[25].Patil等利用基因芯片的办法检测了703个基因,发现NGAL,GPC3等分泌性蛋白的基因显著高表达,预示他们可能是具有前景的肝癌诊断标记[14].我们下一步实验将收集更多的临床肝癌样本及更详细的临床资料,进一步研究NGAL基因表达与肝癌临床分型分期及预后的相关性,探索其作为肝癌临床检测生物标记的可能性.本论文探索了NGAL基因转染肝癌细胞株SMCC-7721对其细胞周期及凋亡的影响,发现NGAL的表达可促使SMCC-7721细胞从G1期向S期转化,转化NGAL的细胞中S期细胞显著增多(P<0.05),提示其可能具有促进肝癌细胞生长的功能;细胞凋亡实验发现NGAL的表达可显著抑制低血清诱导下的细胞凋亡率(P<0.05),提示其可能参与抑制肝癌细胞的凋亡.Weiskirchen等研究发现NGAL的表达与肝脏的损伤具有相关性,并且导致炎症相关反应,白介素1β通过NF-κB活化可诱导NGAL在肝癌细胞株HepG2中高表达[26].Roudkenar等发现当用X射线或者过氧化氢处理肝癌细胞株HepG2时,NGAL可以被氧化应激诱导高显著高表达,当加入二甲亚砜或者半胱胺等抗氧化剂时,高表达的NGAL可以被抵消[27].研究表明NGAL基因的表达与肝脏的损伤及炎症反应相关,但是NGAL基因在肝癌中的作用机制还不明确.本论文探索了其对肝癌细胞株的细胞周期、细胞凋亡的影响,为进一步研究其机制打下了基础.本论文中细胞周期及凋亡试验中所使用的肝癌细胞株SMCC-7721,需研究细胞株本身NGAL的表达情况,对该细胞株的背景进行深入的了解.可对该细胞株进行NGAL基因的敲减实验,通过RNAi等方法抑制NGAL基因的表达,观察其对肝癌细胞株的细胞周期及细胞凋亡的影响.另外,还可以进一步研究NGAL基因起作用的细胞信号传导通路,进一步探索其在肝癌发生发展中的作用机制.NGAL基因在乳腺癌、食管癌、胰腺癌、结肠癌、肝癌等多种恶性肿瘤中异常表达,且与癌症的进展、转移、预后等密切相关.作为一种分泌蛋白,可能在恶性肿瘤的早期诊断、判断预后等方面存在潜在的应用价值,其在恶性肿瘤演进中的机制和意义还有待进一步深入研究.参考文献:[1] 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E,Drews F,Weiskirchen R,et al.Induction of lipocalin-2expression in acute andchronic experimental liver injury moderated by pro-inflammatory cytokines interleukin-1βthrough nuclearfactor-κB activation[J].Liver Int,2011,31(5):656-665.[27] Roudkenar M H,Kuwahara Y,Baba T,et al.Oxidative stress induced lipocalin 2gene expression:addressing its expression under the harmful conditions[J].J Radiat Res(Tokyo),2007,48(1):39-44.Expression and Functional Analysis of NGAL Gene inHuman Hepatocellular CarcinomaLI Lin-guo,ZHOU Tong,HOU Yong-min(State Key Laboratory of Genetic Engineering,Fudan University,Shanghai 200433,China)Abstract:NGAL(neutrophil gelatinase associated lipocalin)gene is a new member of Lipocalin family,and isclosely related to the function of MMP-9.NGAL is expressed abnormally in several carcinomas,such as breastcancer and esophageal carinomas.To understand the expression and function of NGAL gene in Hepatocellularcarcinomas(HCC),the expression level of NGAL in 23pairs of HCC tissues was measured via Real-time RT-PCRmethod.The results indicated that NGAL was highly expressed in 12HCC tissues,accounting for 52.17%of thetotal samples.Cell cycle experiment showed that overexpression of NGAL in SMCC-7721is able to promote thecell from G1to S phase,and the S phase is significant increased(P<0.05),which suggested that NGAL may playa role in hepatoma carcinoma cell growth.Also,Apoptosis experiment showed that overexpression of NGAL hadthe anti-apoptosis effect in SMCC-7721under serum starvation(P<0.05).Keywords:HCC;NGAL;quantitative Real-Time RT-PCR;cell cycle;apoptosis89复旦学报(自然科学版) 第51卷。
整合素α6在原发性肝细胞癌发生、发展中的相关作用研究进展

( D S T ) 。@S r c激 酶 家族 , 形成 了 B 结构 尾 端 多个 磷 酸 化酪 氨酸残 基 。④接 头蛋 白 ( S HC ) , 可 以与 p
的磷 酸化 酪 氨 酸残 基 相 连 接 , 并激活 R a s — MA P K途
从 而参与 肝癌 细胞 的黏 附与转 移过程 。 2 . 2 B S t i p p等 在在 体 肿 瘤研 究 中发 现 , 十
整 合 素 家族 是 一 类 由 O r . 和 1 3两 个 亚 单 位 以 非
共价 键结 合形 成 的异二 聚体跨 的表 达。在这些研 究 中, 仪 整 合 素 的作 用 比 O r . p , 整合 素更 为引人 注 目。 针对 1 3 亚单 位 研 究 发 现 , B 的胞 质 末 端 与 其
恶性肿 瘤 的侵袭 、 转移 是一 个动态 的 、 连续 的过 程 。研究 发 现 , 恶 性肿 瘤 的发生 、 发展 、 侵 袭 和转 移 常常伴 有 E C M 及 其 细胞 表 面受体 表达 的变 化 。整 合素 的表 达在不 同肿 瘤细胞 以及 同一 细胞 的不 同 阶
段各 有不 同 。
肝 癌 转 移 的 关 键 步 骤 之 一 是 改 变 细 胞 外 基 质
( E C M) 与 肿 瘤 细 胞 的 亲 和 性 。近 年 来 随着 研 究 的 深入 , 确定 了整合 素 在癌 症 黏 附 、 侵袭 、 转 移 过 程 中
起 到 了关 键作 用 。而 在 肝 癌 的转 移 过 程 中 , 对 整 合
关键词 : 肝肿瘤 ; 整合 素 0 【 亚单位 ; 层黏连蛋 白; 转移
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j 。 i s s n . 1 0 0 2 - 2 6 6 X. 2 0 1 3 . 1 2 . 0 4 0
ifit5基因

ifit5基因摘要:1.介绍ifit5基因2.ifit5基因在生物体内的功能3.ifit5基因与疾病的关系4.ifit5基因在医学研究中的应用5.我国对ifit5基因的研究进展正文:ifit5基因,全称为干扰素诱导的蛋白5,是一种在生物体内发挥重要作用的基因。
它主要通过干扰素信号通路调控免疫应答,对抗病毒感染和肿瘤发生等方面具有显著作用。
在生物体内,ifit5基因通过干扰素信号通路来调控免疫应答。
当病毒感染或肿瘤发生时,干扰素信号通路会被激活,从而引发ifit5基因的表达。
表达出的ifit5蛋白能够抑制病毒的复制,降低肿瘤的发生风险。
此外,ifit5基因还能通过影响细胞周期调控、细胞凋亡等过程,进一步维护生物体的健康。
近年来,研究发现ifit5基因与许多疾病密切相关。
例如,在病毒感染性疾病中,ifit5基因的表达水平通常会增加,帮助机体抵御病毒入侵。
而在肿瘤发生过程中,ifit5基因的表达受到抑制,导致肿瘤细胞恶性增殖。
因此,通过调控ifit5基因的表达,有望为治疗病毒感染和肿瘤等疾病提供新的策略。
在医学研究领域,ifit5基因已成为一个备受关注的课题。
研究者通过基因敲除、过表达等技术手段,研究ifit5基因在不同疾病模型中的作用,为寻找新型治疗靶点提供理论依据。
同时,针对ifit5基因的调控机制也成为研究的重点,以期为开发相关药物提供方向。
近年来,我国对ifit5基因的研究取得了显著进展。
我国科学家通过研究发现,ifit5基因在某些病毒感染和肿瘤发生过程中具有重要作用,为相关疾病的治疗提供了新的思路。
此外,我国还积极开展ifit5基因相关药物的研究,为临床应用提供支持。
总之,ifit5基因作为一种重要的生物学基因,在生物体的免疫应答和疾病发生发展中发挥着关键作用。
肝癌早期检测的生物标志物筛选与实验研究

肝癌早期检测的生物标志物筛选与实验研究肝癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,其高度侵袭性和易转移性使之成为难治性疾病。
据统计,全球每年约有75万人死于肝癌,我国更是肝癌的高发地区之一。
与许多其他癌症一样,肝癌早期发现和治疗是预防和控制该疾病的关键。
因此,研究肝癌早期检测的生物标志物是当前的热点和难点问题之一。
生物标志物是指能够说明生物体内某种生理或病理状态的物质或指标。
在肝癌的早期检测中,生物标志物可以作为一个重要的参考。
目前,临床上用于肝癌早期筛查的生物标志物有AFP、PIVKA-II、ALT、AST、GGT、TB、ALB等。
然而,这些检测指标的特异性和敏感性都存在较大的局限,存在误诊和漏诊的风险。
在分子生物学技术不断更新的今天,通过对患者血液样本、组织样本和体液样本中生物标志物的高通量筛选,以发现能够早期和准确诊断肝癌的生物标志物,已成为研究的重点和热点。
以下将介绍目前常用的一些生物标志物筛选技术和肝癌生物标志物的研究情况。
一、基因芯片技术基因芯片技术是一种高通量筛选生物标志物的方法,其通过分析组织或细胞中的RNA或DNA来获取分子水平的信息。
通过将数以万计的基因序列固定在一个晶片上,检测样本中的RNA或DNA与芯片上的基因序列的杂交程度,可以快速地得到许多生物标志物的表达情况,为寻找肝癌早期生物标志物提供了重要的依据。
目前,该技术已被广泛应用于肝癌的研究,如对比肝癌与正常肝组织的基因表达谱、对比不同肝癌患者的基因表达谱、对比肝癌早期与晚期患者的基因表达谱等。
例如,研究表明,在肝癌组织中,FAM19A4、TMEM106B、AP1S2、IGHG1等基因的表达显著下调,而DSC2、SLC25A13、KRT6C等基因的表达显著上调,这些基因可以作为评估肝癌预后和治疗效果的生物标志物。
二、蛋白质芯片技术蛋白质芯片技术是一种用于分析大量蛋白质表达水平的高通量生物芯片技术。
该技术通过将数千个蛋白质固定在晶片上,将样本中的蛋白质与晶片上的蛋白质发生特异性的相互作用,以确定不同生物样本中的蛋白质表达量和表达模式,可以为肝癌早期诊断和治疗提供重要的生物标志物。
自噬相关基因5在肝癌组织中的表达及临床意义

《中国癌症杂志》2018年第28卷第5期 CHINA ONCOLOGY 2018 Vol.28 No.5321欢迎关注本刊公众号·论 著·基金项目:国家自然科学基金(81472302,81572425)。
通信作者:李航宇 E-mail: li_hangyu@自噬相关基因5在肝癌组织中的表达及临床意义彭雪强1,杨 良1,张小东1,马英博1,杨 朔1,李 岩1,魏士博1,范 庆1,华向东2,刘金钢1,李航宇11.中国医科大学附属第四医院普外科,辽宁 沈阳 110032;2.中国医科大学肿瘤医院肝胆外科,辽宁 沈阳 110042[摘要] 背景与目的:肝细胞癌(hepatocellular carcinoma ,HCC )是死亡率极高的原发性肝癌,其恶变的机制目前尚未明确。
近些年随着对自噬研究的深入,发现自噬可以提供肿瘤生长高能量的需求,增加肿瘤细胞对极端低氧、化疗药物等环境的适应性,因而与肿瘤的恶性进程关系密切。
该研究旨在探讨自噬小体形成中泛素样连接系统Atgl2-Atg5-Atgl6参与自噬的关键因子,自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,Atg 5)在HCC 组织中的表达及与临床病理参数的关系。
方法:回顾性分析中国医科大学肿瘤医院于2015年3月—2017年6月进行肝癌手术切除的110例已确诊无误的HCC 标本,免疫组织化学染色检测110例癌旁及HCC 组织中Atg5蛋白的表达,同时分析HCC 组织中Atg5蛋白表达与患者临床病理学特征之间的关系。
蛋白质印迹法(Western blot )与实时荧光定量聚合酶链反应(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction ,RTFQ-PCR )分别检测46例癌旁和HCC 组织中Atg5蛋白及mRNA 的表达。
结果:免疫组织化学结果显示,HCC 组织Atg5蛋白的阳性率71.82%(79/110),明显高于癌旁组织的阳性率20.09%(23/110),差异有统计学意义(P <0.05)。
FCRL5蛋白对肝癌细胞增殖与侵袭迁移能力的作用及机制

·3058·
中国老年学杂志 2021年 7月第 41卷
论和实践依据。
1 资料与方法 11 临床资料 选取江汉大学附属湖北省第三人 民医院肝胆外科 2010~2013年确诊的年龄≥60岁 的肝细胞癌患者 104例作为研究对象,患者均符合 原发性肝癌诊疗规范(2011年版)中诊断标准 , 〔10〕 患者自愿提供肝癌及癌旁组织标本用作分析。本研 究经医院医学伦理协会批准,并获取患者及家属知 情同意书。收集每例患者的癌组织及癌旁组织(距 离癌灶 5m以上)标本。 12 肝癌组织及癌旁正常组织 FCRL5表达水平测 定 肝癌组织取肿瘤病灶边缘约 2cm处,癌旁正常 组织为距离癌灶 5m以上。取 02g肝癌组织及癌 旁正常组织,制成肝癌组织及癌旁组织匀浆后,酶联 免疫吸附试验(ELISA)检测 FCRL5表达量。 Western印迹检测 FCRL5表达量:用含有 PMSF 的裂解缓冲液(Beyotime)裂解肝癌组织及癌旁正常 组织。将裂解物在 15000r/min,4℃下离心 10min, 收集上清液并保 存 在 -80℃ 下 以 备 后 用。 使 用 二 喹 啉甲酸(BCA)蛋白质测定试剂盒(Beyotime)测定蛋 白质浓度。对蛋白质进行十二烷基硫酸钠聚丙烯 酰胺凝胶 电 泳 (SDSPAGE),并 根 据 制 造 商 的 方 案 (BioRad,Richmond,CA,USA)使 用 转 移 装 置 转 移 至聚偏氟乙烯(PVDF)膜(Millipore)。用含有 01% Tween20的 TBST缓 冲 液 (10 mmol/L TrisHCl, pH80和 150mmol/LNaCl)中的脱脂奶粉封闭膜, 在相同缓冲液中洗涤并用以下抗体探测:抗FCRL5 (Abcam)和抗 β肌动蛋白抗体(CellSignalingTech nology)在 4℃过夜。然后将膜在 TBST缓冲液中洗 涤并与各自的第二抗体一起温育。使用 Odyssey红 外成像系统(LiCorBioscience)获得红外荧光图像, 进行半定量比较分析。 免疫组化方法测定 FCRL5的表达水平,进行标 准抗生物素蛋白生物素复合物过氧化物酶免疫组 织化学染色。在二甲苯和梯度醇脱蜡后,通过水浴 釜加 热 30 min,在 柠 檬 酸 盐 缓 冲 液 (10 mmol/L pH60)中进 行 加 热 的 抗 原 修 复。 内 源 性 过 氧 化 物 酶在 03%过氧化氢中封闭 10min。通过在 10%正 常动物血清中孵育 10min来阻断非特异性结合。 将切片 在 4℃ 下 与 一 抗 孵 育 24h,所 述 一 抗 为 抗 FCRL5的多克隆抗体(HPA021030,SigmaAldrich)。 将生物素化的第二抗体(IgG)和辣根过氧化物酶标 记的抗生物素蛋白与样品一起温育。使用二氨基联 苯胺(DAB)显色。
血清白细胞介素-6对乙型肝炎病毒相关原发性肝癌的预测价值研究

表达水平显著高于肝硬化患者 ,肝硬化患者高于健康对照组 ( t =6 . 4 4 2 、6 . 0 6 9 ,P 均=0 . 0 0 0 );血清
I L . 6 与A F P 呈正相关关系 ( r =0 . 2 6 2 、P= 0 . 0 4 7 ) , 二者 预 测 HB V 相 关P HC 发生R OC 面积分别为0 . 8 5 9 和0 . 9 0 4 ;二者均能较好 预 ̄ I ] H BV相 关 P HC 发生 ( z =7 . 9 1 7 、1 0 . 0 0 8 ,P 均 =0 . 0 0 0 ) ; 以血 清 I L . 6 和
关P HC 及3 2 例HB V相 关肝硬化 患者为研 究对象 ,采 用酶联 免疫吸 附试 验检测 血清I L 一 6 表达 水平 ,分
析 其 与 甲胎 蛋 白 ( A F P)的 相 关 性 及 对HB V相 关 P HC 发 生的判断。 结果 HB V相 关P HC 患者血清I L 一 6
_
l m m@1 6 3 . c o n r
[ Ab s t r a c t ] Ob j e c i f v e T o e x p l o r e t h e c l i n i c a l v a l u e o f i n t e r l e u k i n( I L ) - 6 f o r h e p a t i t i s B v i u r u s ( HB V ) r e l a t e d p i r ma r y h e p a t o c e l l u r c a r c i n o ma ( P HC ) . Me t h o d s T o t a l o f 3 6 p a t i e n t s wi t h H B V r e l a t e d P HC i n t h e
常春藤皂苷元调控IL-6抑制肝癌细胞增殖的免疫机制

doi:10.3969/j.issn.1000-484X.2023.09.013常春藤皂苷元调控IL-6抑制肝癌细胞增殖的免疫机制①崔文超刘明远关宝生②曾佳②田亚妮白雪③ (佳木斯大学基础医学院,佳木斯 154007)中图分类号R285 文献标志码 A 文章编号1000-484X(2023)09-1864-08[摘要]目的:揭示常春藤皂苷元(HD)对IL-6的调控作用及其抑制肝癌细胞增殖的免疫机制。
方法:①生物信息学分析受IL-6调控的免疫途径:利用GEO2R工具分析基因芯片数据集GSE14632中的差异表达基因,Immport数据库下载免疫基因,筛选二者交集基因,KOBAS数据库对交集基因进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。
②实验验证HD对IL-6的调控作用:Western blot检测HD(0、30、60、120 μg/ml)干预下HepG2细胞内IL-6蛋白的相对表达量;构建H22荷瘤小鼠模型,荷瘤小鼠被随机分为5个实验组,每组12只:对照组、阳性环磷酰胺(CTX)25 mg/kg组、常春藤皂苷元低剂量组(100 mg/kg)、中剂量组(200 mg/kg)和高剂量组(400 mg/kg),小鼠腹腔注射给药,连续给药14 d,第15天所有动物称重后处死并取肿瘤组织,Western blot检测各实验组肿瘤组织中IL-6、KRAS、RAF1、MEK2、p-ERK1/2、p-JNK、AKT、NF-κB p50、PD-L1和p-STAT3蛋白相对表达。
结果:生物信息学分析发现MAPK信号通路、PD-L1的表达和PD-1检查点通路受到IL-6信号途径的调控;体外实验结果表明,与对照组相比,IL-6在HD(30、60、120 μg/ml)干预组蛋白相对表达呈现下降趋势(P<0.01);体内实验结果表明,与对照组相比,IL-6、KRAS、RAF1、MEK2、p-ERK1/2、p-JNK、AKT、NF-κB p50、PD-L1和p-STAT3在HD(100、200、400 mg/kg)干预组蛋白相对表达总体呈现下降趋势(P<0.01)。
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ARL6IP5基因在原发性肝癌中的生物学作用ARL6IP5(also known as PRA1)是一种小GTP结合蛋白,属于ADP-ribosylation factor-like 6 interacting protein 5基因家族。
ARL6IP5广泛表达于多种组织和器官,包括肝脏。
已有的研究表明,
ARL6IP5在多种人类疾病中起到重要作用,包括肺癌、骨骼肌萎缩症等。
原发性肝癌是一种多因素引发的复杂疾病,其发病机制尚未完全阐明。
然而,研究表明ARL6IP5在原发性肝癌中发挥了重要的生物学作用。
首先,ARL6IP5在原发性肝癌中的过度表达与肿瘤细胞增殖和侵袭能
力的增强相关。
研究发现,ARL6IP5的表达在原发性肝癌组织中明显升高,并且与肿瘤的恶性度和预后相关。
实验室内实验显示,ARL6IP5过表达促
进了肝癌细胞的增殖、侵袭和转移,并抑制了细胞凋亡。
这表明ARL6IP5
通过通过调节肿瘤细胞增殖和侵袭的信号通路,在原发性肝癌的发展过程
中发挥了重要作用。
其次,ARL6IP5可能通过调节细胞周期和增殖信号通路参与原发性肝
癌的发展。
研究发现,ARL6IP5的过度表达可以促进细胞周期G1期到S
期的转变,增加肝癌细胞增殖。
此外,ARL6IP5也可以激活多种与肿瘤增
殖相关的蛋白激酶,如PI3K/AKT和MAPK/ERK等,从而促进肝癌细胞的增
殖和生存。
这些发现表明ARL6IP5通过调控增殖信号通路,参与肝癌的发
展和进展。
此外,ARL6IP5还与血管生成和肿瘤免疫逃逸有关。
研究发现,
ARL6IP5可以通过调节VEGF(血管内皮生长因子)的表达,促进肝癌细胞
增殖和血管生成。
同时,ARL6IP5的过度表达也与免疫系统异常有关,包
括肿瘤免疫细胞的异常激活和调节,促进肿瘤细胞的免疫逃逸。
这些结果
表明ARL6IP5可能通过影响肿瘤血管生成和免疫逃逸,参与肝癌的早期发展和转移过程。
总之,ARL6IP5在原发性肝癌中发挥了重要的生物学作用。
它通过与肿瘤细胞的增殖、侵袭和血管生成等相关信号通路相互作用,参与了肝癌的发展和转移。
这些发现有助于深入理解原发性肝癌的发病机制,并为肝癌的预防和治疗提供了新的靶标和策略。
然而,需要进一步的研究来明确ARL6IP5在肝癌中的具体作用机制和潜在的治疗价值。