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研究背景及目的胰腺癌是恶性程度很高的实体肿瘤,5年生存率不足9%,缺少有效的辅助治疗措施,胰腺癌的分子机制研究是提高胰腺癌综合疗效的基础。造血前B细胞白血病转录因子相互作用蛋白(hematopoietic pre-B-cell leukemia transcription factor interactingprotein,HPIP),是一种细胞骨架支架蛋白,目前发现HPIP在多种恶性肿瘤中发挥促癌基因作用,HPIP能够参与肿瘤细胞包括增殖、迁移、侵袭、凋亡、化疗敏感性、细胞粘附形成在内的多种生物学行为,而关于HPIP与胰腺癌的关系,目前国内外尚无报道。本研究旨在探讨HPIP表达水平与胰腺癌患者预后及胰腺癌细胞恶性生物学行为之间的关系,并初步探索其潜在分子机制。研究方法1.应用免疫组织化学染色方法检测胰腺癌组织及对应癌旁组织中HPIP的表达水平,并研究其与胰腺癌患者临床病理特征及预后的关系。2.用慢病毒转染方法构建HPIP稳定敲低及稳定过表达的BxPC-3及MIA PaCa-2细胞系。在HPIP敲低组、HPIP过表达组及其对照组的BxPC-3及MIAPaCa-2细胞中,使用CCK8法检测HPIP对胰腺癌细胞增殖能力的影响,平板克隆形成实验检测HPIP对胰腺癌细胞克隆形成能力的影响,PI单染及流式细胞术检测细胞周期变化,Annexin V-FITC/PI双染检测细胞凋亡变化,Transwell迁移侵袭实验检测HPIP对胰腺癌细胞迁移侵袭能力的影响。Western blotting方法检测HPIP敲低及过表达时细胞周期蛋白、cleaved caspase 7、cleaved PARP、上皮间质转化标志物及FAK/Src的表达情况。3.应用HPIP稳定敲低的MIAPaCa-2细胞株构建裸鼠皮下移植瘤模型,检测HPIP表达水平对皮下移植瘤生长速度的影响。4.应用转录组测序检测HPIP稳定敲低的MIAPaCa-2细胞株中mRNA表达谱变化,构建HPIP相关的蛋白质相互作用网络,推测分子网络中核心节点蛋白,通过KEGG分析推测HPIP相关的信号通路,通过GO分析推测与HPIP相关的细胞组分、分子功能及生理进程。研究结果1.HPIP在胰腺癌组织中表达水平显著高于对应癌旁组织(P=0.031),HPIP高表达提示肿瘤分化不良(P=0.044),在年龄55岁及以上患者群体中HPIP的高表达提示预后不良(P=0.028)。2.敲低HPIP后,MIAPaCa-2和BxPC-3细胞的增殖及克隆形成能力受到抑制(P<0.05)。过表达HPIP后,MIAPaCa-2和BxPC-3细胞系的增殖及克隆形成能力显著增强(P<0.05)。敲低HPIP后,MIAPaCa-2及BxPC-3细胞中S期细胞的比例减少(P=0.008;P<0.001),同时G0/G1期细胞比例增加(P<0.001;P=0.001)。过表达HPIP后,MIA PaCa-2和BxPC-3细胞中S期细胞的比例增加(P=0.011;P<0.001),同时G0/G1期细胞比例减少(P=0.034;P<0.001)。敲低HPIP后,MIAPaCa-2及BxPC-3细胞中总凋亡率上升(P<0.001;P=0.034)。过表达HPIP后,MIAPaCa-2及BxPC-3细胞中总凋亡率下降(P=0.023;P=0.035)。BxPC-3及MIAPaCa-2细胞中HPIP过表达组细胞迁移侵袭能力均明显高于阴性对照组(P<0.05),BxPC-3及MIA PaCa-2细胞中HPIP敲低组细胞迁移侵袭能力均明显低于阴性对照组(P<0.05)。过表达HPIP后,胰腺癌细胞中p27表达水平下降、cyclin D1表达水平升高、Src活化程度增加、E-cadherin表达水平下降,N-cadherin、Vimentin及磷酸化FAK表达水平升高、cleaved caspase 7及cleaved PARP表达水平下降。3.皮下移植瘤模型中,HPIP敲低组的移植瘤体积及湿重明显低于对照组(P<0.001;P=0.002)。4.对HPIP稳定敲低的MIA PaCa-2细胞株及其对照稳转株进行转录组测序及KEGG富集分析发现与HPIP关系最为密切的信号通路依次是TGF-β通路、FOXO 信号通路、Hippo 信号通路。CDKN1B、MYC、CCND2、BCL2L1、TGFBR1、TGFBR2、PPP2CA可能是HPIP蛋白质相互作用网络中的核心节点。GO分析发现敲低HPIP后,差异基因富集程度最高的生理学过程、细胞内组分及分子功能分别是细胞对于层流液体剪切力的反应、β-catenin解聚复合体和跨膜丝氨酸及苏氨酸激酶受体的激活过程。研究结论HPIP在胰腺癌组织中表达水平显著高于对应癌旁组织,HPIP高表达与肿瘤低分化呈正相关,55岁以上胰腺癌患者中HPIP高表达提示预后不良。HPIP可以下调p27表达水平并增加cyclin D1表达水平和Src活化程度,促进细胞周期由G0/G1期向S期转化。HPIP可以抑制caspase 7的活化及其对PARP的剪切过程,从而抑制凋亡。HPIP还通过提高FAK磷酸化水平,促进EMT过程,促进胰腺癌细胞的迁移侵袭。HPIP在胰腺癌中发挥促癌基因作用。转录组测序发现:TGF-β通路、FOXO通路、Hippo通路与HPIP密切相关。在HPIP相关的蛋白质相互作用网络中,CDKN1B、MYC、CCND2、BCL2L1、TGFBR1、TGFBR2 和 PPP2CA基因是核心节点。