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EYA4基因在食管鳞癌中的甲基化状态及其抑制食管鳞癌细胞侵袭转移的机制研究

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目录

表索引

图索引

中英文缩略词表

摘要

前言

一、食管癌发病机制的研究进展

二、上皮-间质转化在食管鳞癌中的研究进展

三、EYA基因家族在肿瘤中的研究进展

实验材料

一、实验试剂

二、主要仪器设备

三、溶液配制

实验方法

一、食管鳞癌组织标本的收集

二、食管鳞癌细胞系及其药物处理

三、食管鳞癌组织及细胞系中基因组DNA及总RNA的提取

四、甲基化特异性PCR及亚硫酸氢盐处理后测序

五、RT-PCR半定量检测mRNA的表达水平

六、western blot检测蛋白的表达水平

七、构建质粒

八、免疫荧光

九、细胞功能学实验

十、动物实验

十一、统计方法

实验结果

一、食管鳞癌组织和细胞系中EYA4基因存在异常的高甲基化

1.1 EYA4基因在食管鳞癌组织中的甲基化情况

1.2 EYA4基因甲基化水平与食管鳞癌临床病理因素的相关关系

1.3 EYA4基因在食管鳞癌细胞系中的甲基化情况

1.4 食管鳞癌细胞系中EYA4基因的表达水平

1.5 食管鳞癌细胞系经5-aza-dC处理后EYA4基因启动子区甲基化情况的检测

1.6 食管鳞癌细胞系经药物诱导后EYA4基因表达水平的检测

二、在食管鳞癌细胞系中EYA4基因功能的研究

2.1 食管鳞癌细胞系中EYA4基因的表达水平

2.2 建立EYA4敲降和过表达的稳转细胞系

2.3 EYA4对食管鳞癌细胞的增殖没有明显影响

2.4 EYA4能够抑制食管鳞癌细胞的侵袭和转移

三、EYA4在食管鳞癌细胞系中抑制EMT的机制研究

3.1 RT-PCR检测EYA4基因表达水平改变后EMT相关基因的表达水平

3.2 western blot检测食管鳞癌细胞系中EYA4表达水平改变后EMT相关蛋白的表达水平

3.3 免疫荧光染色检测食管鳞癌细胞系中EYA4基因敲降后EMT相关蛋白的表达情况

3.4 EYA4基因通过抑制AKT/GSK3 β信号通路发挥抑制EMT的作用

四、TGF诱导EYA4表达下调及其可能的机制

4.1 TGF-β1诱导EYA4 mRNA表达水平下调

4.2 TGF-β1诱导EYA4蛋白表达水平下调的时间和浓度效应

4.3 TGF-β1诱导EYA4 mRNA和蛋白表达水平下调的机制

4.4 在食管鳞癌细胞系中EYA4抑制TGF-β1诱导的EMT

4.5 EYA4基因抑制TGF-β1诱导的EMT的机制

五、在食管鳞癌细胞系中EYA4基因能够促进DNA损伤的修复

5.1 EYA4基因能够促进顺铂诱导的DNA损伤修复

5.2 EYA4抑制食管鳞癌细胞系发生顺铂诱导的细胞凋亡

5.3 EYA4促进DNA损伤修复的机制研究

讨论

小结

参考文献

基金资助

在学期间发表论文

文献综述

致谢

个人简历

声明

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摘要

在全世界范围内,食管癌的发病率在全部恶性肿瘤中排名第8位,其死亡率在全部恶性肿瘤中排名第6位。在世界各地,食管鳞癌都是食管癌的主要病理类型,尤其是在作为食管癌高发区的中国,食管鳞癌占食管癌总数的90%以上。在过去的几十年中,虽然在食管癌的诊疗各方面都取得了较大的进步,但是食管癌的总体生存率仍然没有明显改善,五年总体生存率不足14%。肿瘤的复发和转移是食管癌预后差的主要原因之一。因此,研究食管癌发生发展过程中具体的分子机制,有助于寻找具有临床应用价值的治疗新靶点,为食管癌的治疗提供新的治疗思路和策略。
  EYA4是一种非巯基蛋白酪氨酸磷酸酶,在哺乳动物的组织器官发育过程中发挥重要作用,并参与DNA损伤修复、细胞凋亡、血管生成等生理过程。近年来有研究表明,EYA基因家族成员在多种肿瘤中存在异常甲基化和表达异常的现象。在本研究中,我们对EYA4基因在食管鳞癌发生发展过程中的作用及其机制进行了初步探讨。
  我们运用MSP和BSP技术对50例食管鳞癌和癌旁组织以及8株食管鳞癌细胞系中EYA4基因启动子区的甲基化水平进行了检测。结果发现,在食管鳞癌组织中EYA4基因存在普遍的高甲基化现象,其甲基化比率(80%,40/50)明显高于癌旁组织(58%,29/50)。在8株食管鳞癌细胞系中,KYSE30中EYA4基因启动子区为完全非甲基化状态,其余7株细胞系均有不同程度的甲基化,其甲基化比率为87.5%(7/8)。进一步通过实时定量PCR技术分析这8株食管鳞癌细胞系中EYA4 mRNA表达水平发现,KYSE30细胞系高表达EYA4,其余7株细胞系均低表达EYA4。而且在经过5-aza-dC或TSA药物诱导后,食管鳞癌细胞系中EYA4基因的表达水平明显升高。
  通过慢病毒载体系统在食管鳞癌细胞KYSE30中敲降EYA4基因能够促进肿瘤细胞的迁移和侵袭能力,反之,在食管鳞癌细胞KYSE180和KYSE450中过表达EYA4基因能够抑制肿瘤细胞的迁移。尾静脉注射肺定植的体内实验也证实EYA4基因能够抑制食管鳞癌细胞的远处转移。进一步探讨其机制发现,EYA4能够抑制AKT/GSK3β/slug信号通路的激活,促进E-cadherin的表达,抑制vimentin、MMP2、MMP9和MMP13的表达,从而发挥抑制肿瘤细胞侵袭转移的作用。
  TGF-β1是食管癌细胞发生EMT过程中重要的诱导因子。在本研究中发现,TGF-β1能够诱导食管鳞癌细胞发生明显的EMT,表现为细胞形态学的变化及EMT相关分子的表达改变,同时伴有EYA4表达的明显减少。深入探讨TGF-β1诱导EYA4表达下调的机制发现,TGF-β1通过上调DNA甲基化酶DNMT1和DNMT3A的表达,可能诱导EYA4基因启动子区的甲基化,从而下调EYA4的表达水平。而且,在食管鳞癌细胞中,过表达EYA4能够通过抑制TGF-β1诱导的E-cadherin表达下降,vimentin和MMPs表达升高,从而抑制TGF-β1诱导的EMT。
  此外,在食管鳞癌细胞中,EYA4基因还能促进DNA损伤的修复,抑制顺铂诱导的细胞凋亡,维持基因组DNA的稳定性。
  综上所述,我们的研究证实,EYA4基因在食管鳞癌组织和细胞系中存在普遍的高甲基化现象,提示EYA4基因可能在食管鳞癌的发病机制中发挥重要作用,有可能成为食管鳞癌治疗的新靶点。

著录项

  • 作者

    罗玫;

  • 作者单位

    北京协和医学院;

    中国医学科学院;

    清华大学医学部;

    北京协和医学院中国医学科学院;

  • 授予单位 北京协和医学院;中国医学科学院;清华大学医学部;北京协和医学院中国医学科学院;
  • 学科 肿瘤学
  • 授予学位 博士
  • 导师姓名 赫捷;
  • 年度 2015
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 食管肿瘤;
  • 关键词

    食管鳞癌; EYA4基因; 甲基化; 信号通路; 肿瘤细胞; 侵袭转移; 发病机制;

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