四跨膜蛋白CD151对非小细胞肺癌侵袭和转移的影响

【摘要】一、背景和目的肺癌作为一种严重威胁人类健康和生命的肿瘤性疾病之一,其发病率和死亡率均居全球恶性肿瘤之首。2008年,我国的肺癌发病率为38.8/105,预计到2020年,我国新增发病和死亡人数多的癌症仍是肺癌。2006年全国第三次死因回顾调查报告显示,恶性肿瘤在死因中高居第二位,占死因的22.32%,而在城市,恶性肿瘤高居死因第一位；肺癌是我国人民群众第1位肿瘤死因,占恶性肿瘤分类构成的22.7%。长期以来,肺癌是我国恶性肿瘤防控的重点之一。肺癌中80%为非小细胞肺癌(Non-smallcelllungcancer,NSCLC)。尽管肺癌的早期诊断和规范化、个体化、综合性治疗都取得了长足进步,但仍有不到20%的非小细胞肺癌患者在初诊时有手术治疗的机会,而即使接受根治性手术治疗的患者,仍然有降将近50%的患者会复发。5年生存率仅为8%～10%。第三次全国死因调查结果表明：云南省宣威市(县)和个旧市是肺癌世界性高发地区之一,特别是女性肺腺癌的发病率和死亡率居世界首位,至今尚无肯定有效的治疗策略能帮助控制肺癌的死亡率,肺癌更是导致当地居民因病致贫和因病返贫的重要因素。肺癌发病机制复杂,是多基因、多因素、多阶段、多步骤发展的共同结果。云南高发的宣威肺癌无论其病因、发生、发展规律,均有其显著的地域性特点；且肿瘤的异质性是恶性肿瘤最为重要的生物学特征之一。30年左右的研究成果和资料虽然使得宣威肺癌在流行病学方面取得了一定的成绩,并通过环境控制等预防措施对少部分区域的发病率有所控制,但当地肺癌总体发病率和死亡率仍然居高不下,因此有必要积极探索其发生、发展机制；从而寻求有效治疗治疗策略,提出符合该地区肺癌的“个体化”综合治疗方案,改善宣威肺癌的预后。CD151是四跨膜蛋白TM4SF(Transmembrane4superfamily)成员之一,参与调控信号传导,细胞的激活、发展、增殖和运动、肿瘤侵袭与转移等多种生物学功能。很多临床研究表明,CD151蛋白在多种人类常见的恶性肿瘤中表达水平高于与之相对照的正常组织的表达水平,且与研究的这些肿瘤的预后关系紧密。本课题探讨CD151非小细胞肺癌中的表达及意义,并通过RNA干扰抑制CD151基因表达对来研究其对肺腺癌细胞A549细胞和宣威肺腺癌细胞XWLC-05细胞侵袭和转移的影响。二、方法1.应用免疫组化(SP)法检测经手术切除的非小细胞肺癌组织81例非小细胞肺癌和22例良性肺病变组织中CD151蛋白和整合素α3β1的表达,分析两者相关性；并结合临床资料进行分析。2.qRT-PCR法检测正常支气管上皮细胞株BEAS-2B、肺腺癌细胞株A549、云南宣威肺癌细胞株XWLC-05和云南个旧肺鳞癌细胞株YTMLC中CD151mRNA的相对表达量。3.构建了能高效抑制CD151基因表达的重组干扰质粒,并筛选出稳定转染干扰质粒的A549和XWLC-05细胞株。4.MTT实验研究CD151基因干扰前后对A549和XWLC-05细胞增殖能力的影响。5.划痕实验研究CD151基因干扰前后对A549和XWLC-05细胞的迁移能力的影响。6.Transwell研究CD151基因干扰前后对A549和XWLC-05细胞的侵袭和转移能力的影响。7.通过建立裸鼠动物实验模型,观察RNA干扰抑制CD151基因表达对A549和XWLC-05细胞裸鼠肺转移的影响。三、结果1.CD151蛋白在非小细胞肺癌组织中的表达的阳性率为55.6%(45/81),高于对照组的18.2%(4/22),x2=9.70,P=0.002。整合素α3β1蛋白在非小细胞肺癌组织中的表达的阳性率为49.4%(40/81),高于对照组的22.7%(5/22),x2=4.8025,P=0.025。2.CD151蛋白表达与病理分型有关,肺腺癌中的表达高于肺鳞癌和其他(x2=7.068,P=0.029)；与性别、年龄、是否吸烟、T分期、N分期、TNM分期、细胞分化程度、患者PS评分无明显相关。整合素α3β1蛋白表达与病理分型有关,肺腺癌中的表达高于肺鳞癌和其他(x2=10.070,P=0.007)；与性别、年龄、是否吸烟、T分期、N分期、TNM分期、细胞分化程度、患者PS评分无明显相关。3.Cox回归分析表明CD151蛋白是影响非小细胞肺癌预后的独立危险因素(P=0.001)。CD151蛋白阳性表达的非小细胞肺癌较阴性预后差。4.CD151蛋白和整合素α3β1蛋白在非小细胞肺癌组织中表达呈正相关(r=0.458,P=0.000)。5.qRT-PCR结果显示,CD151mRNA在细胞株中的表达：BEAS-2B>A549>XWLC-05>YTMLC。6.RNA干扰抑制CD151基因表达可能对肺腺癌A549细胞和宣威肺腺癌XWLC-05细胞体外增殖无明显作用(P>0.05)。7.划痕实验和Transwell实验表明RNA干扰抑制CD151基因表达可能抑制肺腺癌A549细胞和宣威肺腺癌XWLC-05细胞体外迁移和侵袭作用(P<0.05)8.RNA干扰抑制CD151基因表达能减少A549细胞和宣威肺腺癌XWLC-05细胞裸鼠的肺转移病灶数(P<0.05)。四、结论1.CD151和整合素α3β1蛋白表达在非小细胞肺癌组织中均高于对照组,两者在非小细胞肺癌中表达呈正相关；CD151蛋白阳性表达预后差。联合检测CD151蛋白和整合素α3β1蛋白可能为判断非小细胞肺癌的生物学行为、预后提供参考依据。2.RNA干扰抑制CD151基因表达能抑制A549和XWLC-05的体外迁移、侵袭和转移。3.RNA干扰抑制CD151基因表达能减少A549细胞和宣威肺腺癌XWLC-05细胞裸鼠的肺转移。4.CD151可能成为抑制NSCLC侵袭和转移的潜在的治疗靶点之一。
【作者】李科；
【导师】洪志鹏；
【作者基本信息】昆明医科大学，外科学，2014，博士
【关键词】四跨膜蛋白CD151；整合素α3β1；非小细胞肺癌；宣威肺腺癌侵袭；转移；

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