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背景:胰腺癌是消化系统中常见的恶性肿瘤之一,具有早期诊断困难、治疗手段有限、临床预后极差的特点。胰腺癌的致癌因素复杂,致病机制尚不明确。探索胰腺癌的发病机制,寻找有效的治疗途径一直是临床关注的焦点问题。表观遗传学是指基因在转录和翻译中的遗传变异,已被证实是肿瘤发生的关键机制。表观遗传学主要包括DNA甲基化、翻译后组蛋白修饰、及小RNA介导的沉默,尤其是组蛋白修饰。组蛋白修饰又详细包含有组蛋白甲基化、组蛋白磷酸化、组蛋白乙酰化和组蛋白泛素化。近年来,组蛋白甲基化在肿瘤发病机制中作用已成为热点问题,其中组蛋白甲基化转移酶SMYD3被发现是影响众多肿瘤发病机制中的关键蛋白,但关于其在胰腺癌中的研究报道尚少。第一部分组蛋白甲基转移酶SMYD3在胰腺癌组织及细胞中的表达目的:组蛋白甲基转移酶SMYD3在众多肿瘤中异常表达,在肿瘤的发病过程中起重要作用,但在胰腺癌中表达情况尚不清楚。首先本研究在组织学实验部分,通过免疫组化检测人胰腺癌组织和正常胰腺组织中SMYD3蛋白的表达状况,并了解其与临床病理特性及预后间的关系;其次在细胞学实验部分,从细胞水平上检测不同胰腺癌细胞系中SMYD3的mRNA和蛋白表达情况。旨在研究SMYD3在胰腺癌中的表达情况,并初步探讨SMYD3在胰腺癌发病中作用。方法:使用免疫组化法检测67例胰腺癌组织和20例正常胰腺组织中SMYD3蛋白的表达,并探讨SMYD3的表达与临床病理特性和预后的关系。采用RT-PCR和Western blot 检测 SMYD3 在胰腺癌细胞系(SW1990,CFPAC-1,ASPC-1,PACA-2)中的mRNA和蛋白的表达。结果:SMYD3蛋白在67例胰腺癌和20例正常胰腺组织中的表达率分别为62.7%vs.35.0%(p<0.05)。进一步讨论发现SMYD3蛋白的表达与肿瘤大小,T分期,TNM分期,淋巴结转移和神经浸润有关。SMYD3蛋白阳性表达的患者的生存期明显差于阴性表达的患者。细胞学试验RT-PCR和Western blot检测发现SMYD3的mRNA和蛋白在所检测的SW1990,CFPAC-1,ASPC-1,PACA-2的4种胰腺癌细胞系中均有不同程度高表达。结论:SMYD3蛋白在胰腺癌组织和细胞中明显高表达,参与胰腺癌发生发展的进程。第二部分组蛋白甲基转移酶SMYD3对胰腺癌增殖、迁移及侵袭的影响目的:通过前期研究,我们发现SMYD3在胰腺癌中明显高表达,参与胰腺癌发生发展的过程,但在胰腺癌发病中的具体作用尚不清楚。本研究首先在细胞学实验中,通过上调和下调胰腺癌癌细胞SW1990中的SMYD3蛋白水平,观察SMYD3对胰腺癌细胞SW1990的增殖、迁移及侵袭的影响;其次通过建立动物实验模型探讨SMYD3对胰腺癌种植瘤的影响。旨在进一步探讨SMYD3在胰腺癌发病过程中的具体作用。方法:将干扰(shRNA-SMYD3)和过表达(SMYD3-OE)慢病毒载体转染胰腺癌细胞系SW1990中,采用荧光染色和RT-PCR和Western blot验证转染成功。将构建转染成功的胰腺癌细胞系分为shRNA-SMYD3 SW1990实验组,SMYD3-OE SW1990实验组和Ctrl SW1990对照组,细胞增殖采用CCK-8法检测,细胞迁移和侵袭采用transwell法检测。构建人胰腺癌裸鼠皮下种植瘤模型,随机分为对照组SW1990和shRNA-SMYD3 SW1990干扰组,2周后观察种植瘤的体积和重量。结果:成功构建干扰和过表达SMYD3的胰腺癌细胞系,当干扰SW1990胰腺癌细胞系中SMYD3蛋白的表达明显抑制了肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,而过表达SMYD3蛋白则明显增强了肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭。在动物实验中,研究发现shSMYD3 SW1990干扰组小鼠的种植瘤体积和重量明显受到抑制。结论:SMYD3蛋白明显促进胰腺癌的增殖,迁移和侵袭,在胰腺癌发病中发挥重要作用。第三部分组蛋白甲基转移酶SMYD3在胰腺癌发病中作用的分子机制研究目的:在前期研究中我们发现,SMYD3蛋白在胰腺癌的发病过程中发挥重要作用,其高表达明显促进胰腺癌的增殖,迁移和侵袭,抑制SMYD3的表达明显抑制胰腺癌的增殖,迁移和侵袭,但具体的作用机制尚不清楚。凋亡与侵袭转移是影响肿瘤生物学行为的重要过程,既往研究报道半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)与基质金属蛋白酶2(MMP-2)作为靶蛋白在此过程中发挥重要的作用,而细胞外调节蛋白激酶(ERK)信号通路多参与此过程的调节。首先本研究在组织学实验部分,通过免疫组化检测人胰腺癌组织和正常胰腺组织中半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、基质金属蛋白酶2(MMP-2)蛋白之间的表达情况,分析SMYD3与Caspase-3和MMP-2三者在组织中表达的相关性;其次在细胞学实验部分,通过干扰SMYD3蛋白表达水平观察胰腺癌细胞中SMYD3与ERK1、Caspase-3、MMP-2蛋白之间的关系;最后通过检测胰腺癌种植瘤组织中的ERK1、Caspase-3、MMP-2蛋白的表达情况。旨在揭示SMYD3蛋白在胰腺癌发病中作用的分子机制。方法:使用免疫组化法检测67例胰腺癌组织和20例正常胰腺组织中Caspase-3和MMP-2蛋白的表达,分析SMYD3与Caspase-3和MMP-2三者间的相关性。RT-PCR和 Western blot 检测 shRNA-SMYD3 SW1990 实验组、Ctrl SW1990 对照组中 ERK1、Caspase-3 和 MMP-2 的 mRNA 和蛋白。对照组 SW1990 和 shRNA-SMYD3 SW1990干扰组种植瘤组织中ERK1、Caspase-3和MMP-2蛋白进行Western blot检测。结果:Caspase-3和MMP-2蛋白在67例胰腺癌和20例正常胰腺组织中的表达率分别为 65.7%vs.40.0%(p<0.05)和 59.7%vs.30.0%(p<0.05),相关性研究提示SMYD3与Caspase-3和MMP-2蛋白的表达呈正相关。RT-PCR和Western blot检测显示干预SW1990胰腺癌细胞系中SMYD3蛋白的表达后,EKR1的mRNA和蛋白表达随之降低,MMP-2的mRNA和蛋白表达也随之降低,呈明显相关性,但Caspase-3的mRNA和蛋白表达未见明显改变。动物实验中观察到在干扰组种植瘤组织中ERK1、MMP-2蛋白表达明显较对照组降低,同样的Caspase-3蛋白的表达在两组中未观察到明显改变。结论:SMYD3可能是通过ERK信号通路来调节MMP-2蛋白表达来调控胰腺癌的进展的。总结:SMYD3蛋白在胰腺癌中明显高表达,能够促进胰腺癌的增殖,迁移和侵袭,在胰腺癌的发生发展中发挥重要作用。其作用机制可能是SMYD3通过ERK信号通路来调节MMP-2蛋白表达来调控胰腺癌的进展的。