缺氧诱导因子HIF-2α在人胃癌中的表达及其功能的研究

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胃癌是最常见的恶性消化系统肿瘤之一,其在全世界的肿瘤相关死因中排在第二位。侵袭和转移是肿瘤恶性表型的重要特征,并且与肿瘤相关死因密切相关。因此,鉴定与肿瘤转移相关的蛋白,寻找重要的诊断和治疗的靶标,对于提高肿瘤患者的生存至关重要。  胃癌的发生、发展是一个多阶段、多步骤的演变过程,许多因素参与其中。由于肿瘤内部血管结构和功能的异常以及肿瘤细胞快速增殖所致的肿瘤细胞氧耗增加,许多实体肿瘤具有缺氧的微环境。肿瘤的缺氧状态可以诱导多种细胞因子的释放,而且易使肿瘤细胞产生对放疗、化疗的耐受性,由此促进肿瘤的生长和转移。近年来学者们认为在缺氧状态下,组织能产生缺氧诱导因子(hypoxia-inducible factors,HIFs),它可以调控多种缺氧相关靶基因的表达,促使机体产生一系列缺氧适应反应。HIFs的活性对维持肿瘤细胞的能量代谢、促进新生血管生成、促进肿瘤增殖和转移起着重要作用。在人体内表达的缺氧诱导因子目前共发现有三种亚型,分别为HIF1,HIF2和HIF3。α亚基为其功能亚基,具有转录激活作用。HIF2α表达的组织较为广泛,在不同组织中表达量之间有显着的差别。  大量研究表明HIF2α在多种肿瘤中表达,在胃癌中亦有高表达,其表达与肿瘤转移密切相关。本研究通过进一步深入研究HIF2α与临床胃癌病理特征,及与术后患者五年生存率的关系,并且阐明了胃癌增殖、侵袭、转移的分子机制,为胃癌患者的诊断和治疗提供依据。  材料与方法:  收集中国医科大学附属第一医院具有完整随访资料胃癌患者手术切除标本存档蜡块127例。127例胃癌患者包括:男性87例,女性40例。根据WHO分类标准和TNM分期系统,确定肿瘤的组织学分型以及临床病理分期。临床病理分期显示Ⅰ期18例,Ⅱ期26例,Ⅲ期29例,Ⅳ期63例。所有患者术前均未接受过任何化学和放射治疗。同时,收集20例新鲜胃癌标本及配对正常组织用于Westernblot实验和Real time PCR实验。  我们采用免疫组化S-P法检测了上述127例胃癌石蜡标本和20例新鲜组织标本中HIF2α的表达,并运用卡方检验分析了HIF2α的表达与各临床病理因素之间的相关性。在HIF2α表达水平较高的SGC7901胃癌细胞系中,我们利用RNAi技术“沉默”HIF2α的基因表达,同时通过构建质粒转染技术将HIF2α基因转染到低表达的BGC823细胞系,使之处于过表达状态。并观察对Cyclin D1和Survivin的表达水平及胃癌细胞生物行为的影响。  结果:  检测HIF2α在胃癌组织中及其配对的邻近正常组织的表达情况,与正常组织相比,HIF2α在胃癌组织中表达水平明显升高,并且通过免疫组织化学染色得到进一步证实。除此之外,为了进一步探究HIF2α与临床胃癌病理特征间的关系,分析127例胃癌标本免疫组织化学染色的结果,发现HIF2α的表达水平与分化程度、TNM分期及腹腔转移相关。更为重要的是我们发现与HIF2α阴性表达的患者相比,阳性的表达的患者有着更短的生存期。  通过进行MTT实验和集落形成实验,我们都发现过表达HIF2α可以促进细胞的增殖,而沉默HIF2α可以抑制细胞的增殖。在HIF2α促进胃癌细胞的增殖作用机制研究中,可以发现HIF2α上调Cyclin D1和Survivin的mRNA和蛋白水平的表达。  在细胞迁移、侵袭实验中,过表达HIF2α可以促进细胞的迁移、侵袭,而沉默HIF2α的可以抑制细胞的迁移、侵袭。裸鼠体动物实验进一步明确HIF2α可以促进胃癌的体内转移能力。并且HIF2α通过上调MMP2和MMP9促进胃癌细胞的迁移和侵袭作用。  结论:  1、HIF2α在胃癌细胞株和胃癌组织中普遍表达,并且与患者的低分化、高TNM分期、腹腔播散存在相关性。  2、胃癌组织中HIF2α的表达情况与胃癌患者术后五年生存率呈正相关。  3、胃癌细胞中的HIF2α通过上调Cyclin D1和Survivin的表达促进胃癌细胞增殖。  4、胃癌细胞中的HIF2αMMP2和MMP9的表达促进胃癌迁移、侵袭和转移。
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