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目的:Twist蛋白是新近发现的重要转录因子之一,在癌症的起始阶段可通过诱导癌细胞发生上皮-间质转化,而促进肿瘤的转移。本研究通过检测Twist被抑制前后胃腺癌细胞形态、相关标记分子表达、侵袭转移能力、抗凋亡能力及细胞周期的变化,确定Twist对肿瘤增殖和转移的作用,并进一步深入研究出现系列变化的分子机制。
方法:本研究通过对HGC-27、BGC-823、MGC-803和SGC-7901四种胃腺癌细胞系中Twist蛋白水平的筛选,选择Twist表达高低不同和转移能力不同的细胞系为研究对象:1、应用RNA干扰技术稳定抑制高表达细胞系中Twist的表达。2、应用过表达技术,诱导低表达细胞系过表达外源的Twist。分别检测抑制和过表达Twist前后上皮细胞和间质细胞标志分子、侵袭转移相关分子表达水平的变化,并观察细胞形态、侵袭迁移能力、抗药物诱导的凋亡能力以及细胞周期的变化。3、采用cDNA芯片检测Twist被抑制前后肿瘤侵袭和转移相关基因表达水平的改变,选择差异明显的基因进行验证。
结果:1、RNAi方法封闭高转移潜能胃癌细胞系HGC-27和MGC-803中Twist的表达之后,细胞的形态由原来的分枝状、成纤维细胞表型转变成体积缩小、扁圆而且分枝明显减少的类似于上皮细胞的表型。并伴有上皮标记分子表达的上调和间质标记分子表达下调。细胞的迁移和侵袭能力显著降低,且发生了明显的细胞周期阻滞,对三氧化二砷诱导的细胞凋亡敏感性明显增强。2、以低转移能力胃腺癌细胞系BGC-823为对象的研究中,外源高表达Twist可明显诱导细胞向间质细胞类型转化,并伴随上皮分子标记的下调和间质标记的上调。细胞侵袭和迁移能力显著增强,细胞抗凋亡能力明显减弱。3、p53表达水平在Twist抑制之后也发生了明显的上调,而Akt2的表达则发生明显的下调。4、cDNA array结果显示在HGC-27中使Twist表达抑制之后,细胞内NF1,RAPIA,SRPX,RBL2, PFDN4,ILK, F2R,HLA-G等8个基因发生显著性表达上调,而CTPS,FOS,tVR2F1,AKR1C2,Id1,Id2等6令基因下调明显。
结论:1、Twist通过调控上皮间质转化相关分子、p53和Akt2的表达水平促进胃腺癌细胞的转移。2、Twist对胃腺癌细胞增殖和抗凋亡能力有很强的促进作用。3、分子水平的研究首次在人类胃腺癌细胞系中证实Twist有可能通过调控p53的表达而发挥其促进细胞周期和增强抗凋亡能力的作用。4、本研究首次鉴定了Twist潜在靶基因,对这些靶基因的深入研究必定会更加全面的揭示Twist的功能特点和作用方式。总之,Twist在胃癌的进展中发挥相当重要的调控作用,有可能作为一个分子靶标,为胃腺癌的临床治疗提供新的线索。