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YAP在非小細(xì)胞肺癌增殖侵襲中的多維度作用及機(jī)制解析一、引言1.1研究背景與意義1.1.1非小細(xì)胞肺癌現(xiàn)狀肺癌是全球范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率均居高不下的惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅人類健康。非小細(xì)胞肺癌(Non-SmallCellLungCancer,NSCLC)作為肺癌中最常見的類型,約占肺癌病例的85%。其發(fā)病率在男性中居各類癌癥之首,在女性中也位列前茅,男性發(fā)病率約為十萬(wàn)分之五十,女性接近十萬(wàn)分之三十。國(guó)內(nèi)肺癌的發(fā)病率同樣不容樂觀,根據(jù)2018年的數(shù)據(jù),肺癌新發(fā)病例占所有腫瘤新發(fā)病例的18%,位居首位。肺癌的發(fā)病原因雖尚未完全明確,但大氣污染、煙草暴露以及生物自然環(huán)境條件等被認(rèn)為是主要的影響因素。非小細(xì)胞肺癌的治療效果在很大程度上取決于疾病的分期。早期腫瘤(臨床分期為Ia期)患者預(yù)后相對(duì)較好,術(shù)后五年生存率可達(dá)85%以上,手術(shù)切除是獲得根治的主要且唯一治療手段。然而,隨著疾病分期的進(jìn)展,治療效果出現(xiàn)顯著差異。臨床Ib期到IIIa期接受以手術(shù)切除治療為主的綜合治療的患者,五年生存率為75%-30%。對(duì)于晚期非小細(xì)胞肺癌患者,多采用靶向藥物治療,盡管治愈率較低,但中位生存時(shí)間已可達(dá)到26-34個(gè)月。目前非小細(xì)胞肺癌的治療仍面臨諸多挑戰(zhàn),如早期癥狀不明顯,難以早期診斷,確診時(shí)多為中、晚期,且中晚期患者的生存率相對(duì)較低,治療方式有限,易出現(xiàn)耐藥性等問題。因此,深入研究非小細(xì)胞肺癌的發(fā)病機(jī)制,尋找有效的治療靶點(diǎn),對(duì)于提高患者的生存率和生活質(zhì)量具有重要意義。1.1.2YAP的研究背景YAP(Yes-AssociatedProtein)蛋白,即Yes相關(guān)蛋白,是Hippo信號(hào)通路的核心效應(yīng)因子,在細(xì)胞的生命活動(dòng)中扮演著重要角色。作為一種多功能的細(xì)胞內(nèi)連接蛋白和轉(zhuǎn)錄共激活因子,YAP在正常機(jī)體細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮著信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的作用。它存在多個(gè)結(jié)構(gòu)域或特異氨基酸序列,如N端富含脯氨酸的結(jié)構(gòu)域、轉(zhuǎn)錄因子TEADs結(jié)合區(qū)、2個(gè)WW結(jié)構(gòu)域、1個(gè)SH3結(jié)合基序、C端的轉(zhuǎn)錄激活域以及PDZ結(jié)合基序,通過這些結(jié)構(gòu)域與多種蛋白相互作用,參與細(xì)胞內(nèi)多條信號(hào)通路的調(diào)控。在腫瘤研究領(lǐng)域,YAP逐漸成為焦點(diǎn)。眾多研究表明,YAP參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展,在機(jī)體中常扮演致癌基因的角色。當(dāng)YAP的表達(dá)增高、活性增強(qiáng)時(shí),會(huì)促進(jìn)細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。2021年多倫多西奈山醫(yī)院和多倫多大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn),可根據(jù)YAP蛋白的存在與否將所有癌癥分為兩類,即YAPon癌癥和YAPoff癌癥。其中,YAPoff癌癥通常具有高度致命性,小細(xì)胞肺癌就屬于此類。癌細(xì)胞的粘附行為與YAP密切相關(guān),在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)中,懸浮的癌細(xì)胞YAP表達(dá)關(guān)閉(YAPoff),貼壁細(xì)胞YAP表達(dá)開啟(YAPon),這種粘附行為變化與耐藥性、侵襲性相關(guān),凸顯了YAP在癌細(xì)胞耐藥性變化和惡性轉(zhuǎn)化中的關(guān)鍵地位。在非小細(xì)胞肺癌研究中,YAP同樣備受關(guān)注。多項(xiàng)研究顯示,YAP與非小細(xì)胞肺癌的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān),它參與調(diào)控非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲等過程。對(duì)YAP在非小細(xì)胞肺癌中的作用機(jī)制進(jìn)行深入研究,有望為非小細(xì)胞肺癌的治療提供新的靶點(diǎn)和策略,這對(duì)于改善患者的預(yù)后具有至關(guān)重要的意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在非小細(xì)胞肺癌研究領(lǐng)域,YAP已成為備受關(guān)注的研究對(duì)象,國(guó)內(nèi)外學(xué)者圍繞其展開了大量研究。國(guó)外方面,眾多研究深入剖析了YAP在非小細(xì)胞肺癌中的作用機(jī)制。有研究表明,YAP能夠通過與轉(zhuǎn)錄因子TEADs結(jié)合,激活一系列與細(xì)胞增殖、遷移和侵襲相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄。如在對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系的研究中發(fā)現(xiàn),YAP/TEAD信號(hào)通路的激活可上調(diào)CCND1、CTGF等基因的表達(dá),從而促進(jìn)細(xì)胞的增殖和遷移。此外,YAP還被發(fā)現(xiàn)參與了非小細(xì)胞肺癌的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程。EMT是腫瘤細(xì)胞獲得侵襲和轉(zhuǎn)移能力的關(guān)鍵步驟,YAP通過調(diào)控EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子,如Snail、Slug等,促進(jìn)上皮細(xì)胞向間質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的侵襲性。在腫瘤耐藥性研究中,YAP也扮演著重要角色。部分研究顯示,YAP的高表達(dá)與非小細(xì)胞肺癌對(duì)化療藥物的耐藥性相關(guān),其可能通過調(diào)節(jié)藥物外排泵的表達(dá),如P-糖蛋白(P-gp),降低細(xì)胞內(nèi)藥物濃度,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥。國(guó)內(nèi)學(xué)者同樣在YAP與非小細(xì)胞肺癌的研究中取得了顯著成果。有研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),在非小細(xì)胞肺癌組織中,YAP的表達(dá)水平明顯高于癌旁正常組織,且其高表達(dá)與腫瘤的臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。進(jìn)一步研究表明,YAP可通過激活PI3K/AKT信號(hào)通路,促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的存活和增殖。此外,國(guó)內(nèi)研究還關(guān)注到Y(jié)AP在非小細(xì)胞肺癌免疫微環(huán)境中的作用。YAP被證實(shí)能夠調(diào)節(jié)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)的極化,促進(jìn)TAM向M2型極化,從而營(yíng)造有利于腫瘤生長(zhǎng)和免疫逃逸的微環(huán)境。盡管國(guó)內(nèi)外在YAP與非小細(xì)胞肺癌的研究中取得了諸多進(jìn)展,但仍存在一些不足與空白。目前對(duì)于YAP在非小細(xì)胞肺癌中復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識(shí)還不夠全面,YAP與其他信號(hào)通路之間的交互作用機(jī)制尚未完全闡明。例如,YAP與NF-κB信號(hào)通路在非小細(xì)胞肺癌中的協(xié)同作用機(jī)制仍有待深入研究。在YAP的靶向治療方面,雖然已經(jīng)有一些針對(duì)YAP/TEAD相互作用的小分子抑制劑被開發(fā)出來,但這些抑制劑在臨床試驗(yàn)中的療效仍有待進(jìn)一步驗(yàn)證,且存在藥物毒性、耐藥性等問題。此外,關(guān)于YAP在不同亞型非小細(xì)胞肺癌(如腺癌、鱗癌)中的作用差異,目前的研究也相對(duì)較少,缺乏系統(tǒng)性的對(duì)比分析。本研究將在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上,深入探討YAP在非小細(xì)胞肺癌增殖侵襲中的作用機(jī)制,進(jìn)一步完善YAP在非小細(xì)胞肺癌中的調(diào)控網(wǎng)絡(luò),為非小細(xì)胞肺癌的靶向治療提供更堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和潛在的治療靶點(diǎn),彌補(bǔ)當(dāng)前研究的不足。1.3研究目的與創(chuàng)新點(diǎn)1.3.1研究目的本研究旨在深入探究YAP在非小細(xì)胞肺癌增殖侵襲中的作用及其內(nèi)在分子機(jī)制。具體而言,一方面,通過細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn),明確YAP表達(dá)水平的改變對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖、侵襲能力的影響,分析YAP高表達(dá)或低表達(dá)時(shí),細(xì)胞增殖相關(guān)指標(biāo)(如細(xì)胞周期分布、增殖相關(guān)蛋白表達(dá))以及侵襲相關(guān)指標(biāo)(如細(xì)胞遷移距離、侵襲相關(guān)蛋白表達(dá))的變化。另一方面,深入剖析YAP參與非小細(xì)胞肺癌增殖侵襲過程的分子信號(hào)通路,探究YAP與下游靶基因或其他信號(hào)通路關(guān)鍵分子之間的相互作用關(guān)系,揭示YAP調(diào)控非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞行為的分子機(jī)制,為非小細(xì)胞肺癌的治療提供新的理論依據(jù)和潛在治療靶點(diǎn)。1.3.2創(chuàng)新點(diǎn)從研究角度來看,本研究將聚焦于YAP在非小細(xì)胞肺癌中的獨(dú)特作用機(jī)制,尤其是關(guān)注YAP在不同亞型非小細(xì)胞肺癌(腺癌、鱗癌)中的功能差異。以往研究多集中于YAP在非小細(xì)胞肺癌整體中的作用,對(duì)不同亞型間的差異研究相對(duì)較少。本研究通過對(duì)比分析YAP在腺癌和鱗癌中的作用機(jī)制,有望揭示YAP在不同亞型非小細(xì)胞肺癌中的特異性調(diào)控網(wǎng)絡(luò),為臨床精準(zhǔn)治療提供更具針對(duì)性的理論支持。在研究方法上,本研究將采用多種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行綜合研究。除了常規(guī)的細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法外,還將運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù),全面分析YAP表達(dá)改變時(shí),非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中蛋白質(zhì)和基因表達(dá)譜的變化。通過這些多組學(xué)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用,能夠更系統(tǒng)、全面地揭示YAP在非小細(xì)胞肺癌中的作用機(jī)制,彌補(bǔ)單一實(shí)驗(yàn)技術(shù)的局限性,為研究提供更豐富、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。從成果應(yīng)用角度,本研究致力于將基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。通過深入研究YAP在非小細(xì)胞肺癌中的作用機(jī)制,有望發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn),為開發(fā)新型靶向治療藥物提供理論基礎(chǔ)。同時(shí),研究結(jié)果還可能為非小細(xì)胞肺癌的早期診斷和預(yù)后評(píng)估提供新的生物標(biāo)志物,提高非小細(xì)胞肺癌的診療水平,具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。二、非小細(xì)胞肺癌概述及YAP相關(guān)理論基礎(chǔ)2.1非小細(xì)胞肺癌2.1.1定義、分類與特點(diǎn)非小細(xì)胞肺癌是肺癌中最常見的類型,約占肺癌病例的85%。其定義是除小細(xì)胞肺癌以外的所有肺癌類型,涵蓋多種組織學(xué)亞型,主要包括肺腺癌、肺鱗癌和大細(xì)胞癌等。肺腺癌是肺癌中最常見的亞型之一,女性發(fā)病率相對(duì)較高,且與吸煙的相關(guān)性相對(duì)較弱。在組織學(xué)上,肺腺癌具有腺樣分化或黏液產(chǎn)生的特征,可發(fā)生于細(xì)小支氣管或中央氣道。根據(jù)2015年世界衛(wèi)生組織(WHO)的分類,肺腺癌進(jìn)一步分為附壁型、腺泡型、乳頭型、微乳頭型和實(shí)體型伴黏液形成等5個(gè)亞型。不同亞型的肺腺癌在惡性程度和臨床預(yù)后上存在差異,其中附壁型(CT表現(xiàn)為磨玻璃結(jié)節(jié))惡性程度相對(duì)較低,其癌細(xì)胞生長(zhǎng)相對(duì)緩慢,侵襲和轉(zhuǎn)移能力較弱,患者的預(yù)后相對(duì)較好;而實(shí)體型和微乳頭型(CT表現(xiàn)為實(shí)性結(jié)節(jié))惡性程度高,癌細(xì)胞具有較強(qiáng)的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移能力,患者的生存率相對(duì)較低。肺鱗癌常見于老年男性,與吸煙關(guān)系密切。一般生長(zhǎng)較慢,轉(zhuǎn)移相對(duì)較晚,這使得其在早期階段獲得手術(shù)切除的機(jī)會(huì)相對(duì)較多。有研究統(tǒng)計(jì)顯示,在所有可手術(shù)切除的肺癌患者中,肺鱗癌患者占比較高。肺鱗癌對(duì)放療和化療的敏感性不如腺癌敏感,有效的化療藥物和方案相對(duì)較少。在組織學(xué)上,肺鱗癌表現(xiàn)為角化珠形成、細(xì)胞間橋等特征,根據(jù)分化程度可分為高分化、中分化和低分化鱗癌,分化程度越低,惡性程度越高。大細(xì)胞癌是一種未分化的非小細(xì)胞癌,較為少見,占肺癌的10%以下。在細(xì)胞學(xué)和組織結(jié)構(gòu)及免疫表型等方面缺乏小細(xì)胞癌、腺癌或鱗癌的特征。大細(xì)胞癌的轉(zhuǎn)移較晚,手術(shù)切除機(jī)會(huì)相對(duì)較大,但總體預(yù)后較差,這可能與其惡性程度高、缺乏有效的治療靶點(diǎn)有關(guān)。除了上述主要類型外,非小細(xì)胞肺癌還包括腺鱗癌、肉瘤樣癌、淋巴上皮瘤樣癌、NUT癌、唾液腺型癌等其他類型。腺鱗癌是以鱗癌和腺癌成分各占10%以上的癌,其惡性程度相對(duì)較高,預(yù)后較差。肉瘤樣癌含有肉瘤或肉瘤樣分化的非小細(xì)胞癌,惡性程度很高,預(yù)后非常差。這些少見類型的非小細(xì)胞肺癌在臨床診斷和治療上都面臨著獨(dú)特的挑戰(zhàn),由于病例相對(duì)較少,對(duì)其發(fā)病機(jī)制和治療策略的研究相對(duì)不足。不同類型的非小細(xì)胞肺癌在發(fā)病年齡、性別、吸煙史、組織學(xué)特征、惡性程度和治療反應(yīng)等方面存在差異,這些差異對(duì)于臨床診斷、治療方案的選擇以及預(yù)后評(píng)估具有重要意義。深入了解各類型非小細(xì)胞肺癌的特點(diǎn),有助于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療,提高患者的治療效果和生存率。2.1.2發(fā)病機(jī)制與現(xiàn)有治療手段非小細(xì)胞肺癌的發(fā)病機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜的多因素過程,涉及基因、環(huán)境等多個(gè)方面?;蛞蛩卦诜切〖?xì)胞肺癌的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。研究發(fā)現(xiàn),多種基因的突變與非小細(xì)胞肺癌相關(guān)。在肺腺癌中,EGFR(表皮生長(zhǎng)因子受體)基因突變較為常見,約10%-35%的肺腺癌患者存在EGFR基因突變,這種突變會(huì)導(dǎo)致EGFR信號(hào)通路的異常激活,促進(jìn)癌細(xì)胞的增殖、存活和轉(zhuǎn)移。此外,ALK(間變性淋巴瘤激酶)基因重排也是肺腺癌的重要驅(qū)動(dòng)基因之一,約5%的肺腺癌患者存在ALK融合基因,ALK融合基因會(huì)編碼出具有異?;钚缘娜诤系鞍?,持續(xù)激活下游信號(hào)通路,推動(dòng)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在肺鱗癌中,F(xiàn)GFR1(成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體1)基因擴(kuò)增較為常見,約22%的肺鱗癌患者存在FGFR1基因擴(kuò)增,其可通過激活相關(guān)信號(hào)通路,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移。這些基因的異常改變使得細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化和凋亡等正常生理過程失控,從而引發(fā)腫瘤。環(huán)境因素同樣是導(dǎo)致非小細(xì)胞肺癌發(fā)生的重要原因。吸煙是最主要的環(huán)境致癌因素之一,長(zhǎng)期大量吸煙的人群患非小細(xì)胞肺癌的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。香煙中的尼古丁、焦油等多種致癌物質(zhì),會(huì)對(duì)肺部細(xì)胞的DNA造成損傷,引發(fā)基因突變,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化。研究表明,吸煙者患肺癌的風(fēng)險(xiǎn)是不吸煙者的10-20倍。此外,長(zhǎng)期暴露于二手煙環(huán)境中的人群,其患非小細(xì)胞肺癌的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)明顯上升。職業(yè)暴露也是一個(gè)重要的環(huán)境因素,如石棉、鎳、鉻、砷等職業(yè)暴露會(huì)顯著增加非小細(xì)胞肺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。石棉纖維可在肺部沉積,引發(fā)炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激,損傷肺部細(xì)胞DNA,導(dǎo)致肺癌的發(fā)生??諝馕廴荆ㄊ彝獾墓I(yè)廢氣、汽車尾氣以及室內(nèi)的裝修材料揮發(fā)物、烹飪油煙等,也與非小細(xì)胞肺癌的發(fā)病密切相關(guān)。有研究指出,長(zhǎng)期生活在空氣污染嚴(yán)重地區(qū)的人群,其患非小細(xì)胞肺癌的風(fēng)險(xiǎn)比生活在空氣質(zhì)量良好地區(qū)的人群高出數(shù)倍。針對(duì)非小細(xì)胞肺癌,目前臨床上有多種治療手段。手術(shù)治療是早期非小細(xì)胞肺癌的主要治療方法,對(duì)于Ia期患者,手術(shù)切除是獲得根治的主要且唯一治療手段,術(shù)后五年生存率可達(dá)85%以上。手術(shù)方式包括肺葉切除、段切除、楔形切除、袖狀切除等,具體的手術(shù)方式需根據(jù)腫瘤的部位、大小以及患者的身體狀況等因素綜合決定。然而,手術(shù)治療存在一定的局限性,對(duì)于中晚期患者,由于腫瘤可能已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)移,手術(shù)切除往往無法徹底清除癌細(xì)胞,且手術(shù)創(chuàng)傷較大,可能會(huì)對(duì)患者的肺功能等造成一定影響?;熓抢没瘜W(xué)藥物殺死癌細(xì)胞的治療方法,對(duì)于不能手術(shù)的中晚期患者,化療是重要的治療手段之一。常用的化療藥物包括順鉑、長(zhǎng)春瑞濱、多西他賽、培美曲塞等?;熕幬锟梢酝ㄟ^多種機(jī)制抑制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和分裂,如干擾DNA的合成、破壞細(xì)胞的代謝過程等?;熾m然能夠在一定程度上控制腫瘤的進(jìn)展,但也存在明顯的副作用,如惡心、嘔吐、脫發(fā)、骨髓抑制等,會(huì)嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。此外,化療藥物的耐藥性也是一個(gè)亟待解決的問題,隨著化療療程的增加,部分癌細(xì)胞會(huì)逐漸對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥性,導(dǎo)致化療效果下降。靶向治療是近年來發(fā)展迅速的一種治療方法,主要針對(duì)腫瘤細(xì)胞中的特定分子靶點(diǎn)進(jìn)行治療。對(duì)于存在EGFR基因突變的非小細(xì)胞肺癌患者,可使用EGFR-TKI(表皮生長(zhǎng)因子受體酪氨酸激酶抑制劑)進(jìn)行治療,如吉非替尼、厄洛替尼、奧希替尼等。這些藥物能夠特異性地抑制EGFR酪氨酸激酶的活性,阻斷EGFR信號(hào)通路,從而抑制癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。對(duì)于ALK融合基因陽(yáng)性的患者,可使用ALK抑制劑,如克唑替尼、阿來替尼等。靶向治療具有特異性強(qiáng)、療效顯著、副作用相對(duì)較小等優(yōu)點(diǎn),但同樣面臨耐藥性問題。部分患者在接受靶向治療一段時(shí)間后,會(huì)出現(xiàn)耐藥現(xiàn)象,導(dǎo)致治療失敗,需要尋找新的治療策略。非小細(xì)胞肺癌的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,現(xiàn)有治療手段雖在一定程度上改善了患者的預(yù)后,但仍存在諸多問題。深入研究其發(fā)病機(jī)制,探索新的治療方法和靶點(diǎn),對(duì)于提高非小細(xì)胞肺癌的治療效果具有重要意義。2.2YAP相關(guān)理論2.2.1YAP的結(jié)構(gòu)與功能YAP作為一種多功能蛋白,在細(xì)胞的生命活動(dòng)中扮演著關(guān)鍵角色,其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了其多樣的功能。YAP蛋白具有多個(gè)重要的結(jié)構(gòu)域。在N端存在富含脯氨酸的結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域參與了蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用,對(duì)于YAP與其他蛋白形成復(fù)合物發(fā)揮功能起著重要作用。例如,它可以與一些信號(hào)通路中的關(guān)鍵蛋白結(jié)合,從而調(diào)控信號(hào)傳導(dǎo)。YAP還擁有轉(zhuǎn)錄因子TEADs結(jié)合區(qū),這是YAP發(fā)揮轉(zhuǎn)錄共激活功能的關(guān)鍵區(qū)域。當(dāng)YAP與TEADs結(jié)合后,能夠激活一系列與細(xì)胞增殖、分化、遷移等過程相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄。如CCND1基因,其編碼的細(xì)胞周期蛋白D1在細(xì)胞周期調(diào)控中至關(guān)重要,YAP/TEAD復(fù)合物可上調(diào)CCND1的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,從而推動(dòng)細(xì)胞增殖。YAP含有2個(gè)WW結(jié)構(gòu)域,這兩個(gè)結(jié)構(gòu)域能夠識(shí)別并結(jié)合含有脯氨酸-脯氨酸-酪氨酸(PPxY)基序的蛋白質(zhì),通過這種特異性結(jié)合,YAP可以與多種含有PPxY基序的蛋白相互作用,進(jìn)一步拓展其在細(xì)胞內(nèi)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。此外,YAP還有1個(gè)SH3結(jié)合基序,該基序能與含有SH3結(jié)構(gòu)域的蛋白相互作用,在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)傳導(dǎo)和蛋白質(zhì)復(fù)合物的組裝中發(fā)揮作用。C端的轉(zhuǎn)錄激活域是YAP激活基因轉(zhuǎn)錄的核心區(qū)域,它可以招募轉(zhuǎn)錄相關(guān)的輔助因子,如RNA聚合酶等,促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄的起始和延伸。YAP還具有PDZ結(jié)合基序,可與含有PDZ結(jié)構(gòu)域的蛋白結(jié)合,參與細(xì)胞極性、細(xì)胞間通訊等過程的調(diào)控。在細(xì)胞增殖方面,YAP發(fā)揮著重要的促進(jìn)作用。當(dāng)YAP被激活后,通過與TEADs結(jié)合,激活一系列與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因表達(dá)。除了CCND1基因外,還包括CTGF(結(jié)締組織生長(zhǎng)因子)基因,CTGF能夠促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)的合成和細(xì)胞的粘附,為細(xì)胞增殖提供有利的微環(huán)境。在正常細(xì)胞中,YAP的活性受到嚴(yán)格調(diào)控,細(xì)胞增殖處于平衡狀態(tài)。但在腫瘤細(xì)胞中,YAP常常過度激活,導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控,腫瘤細(xì)胞不斷增殖,形成腫瘤組織。例如在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞中,YAP的高表達(dá)會(huì)顯著促進(jìn)細(xì)胞的增殖能力,使癌細(xì)胞快速生長(zhǎng)。YAP在細(xì)胞分化過程中也起著關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用。在胚胎發(fā)育過程中,YAP參與了多種組織和器官的分化。在神經(jīng)干細(xì)胞分化為神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的過程中,YAP的表達(dá)水平和活性變化會(huì)影響分化的方向和進(jìn)程。當(dāng)YAP活性受到抑制時(shí),神經(jīng)干細(xì)胞更傾向于分化為神經(jīng)元;而YAP過度激活則會(huì)促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞分化。在成體組織中,YAP同樣參與細(xì)胞分化的調(diào)控。在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等不同細(xì)胞類型的過程中,YAP通過與不同的轉(zhuǎn)錄因子和信號(hào)通路相互作用,調(diào)節(jié)分化相關(guān)基因的表達(dá),從而決定細(xì)胞的分化命運(yùn)。細(xì)胞凋亡是維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的重要機(jī)制,YAP在其中也發(fā)揮著一定的作用。正常情況下,YAP能夠抑制細(xì)胞凋亡。它可以通過激活抗凋亡基因的表達(dá),如Bcl-2基因,抑制細(xì)胞凋亡信號(hào)通路的激活,從而促進(jìn)細(xì)胞存活。在腫瘤細(xì)胞中,YAP的這種抗凋亡作用可能會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃避凋亡,增加腫瘤的惡性程度。然而,在某些特定條件下,YAP也可能促進(jìn)細(xì)胞凋亡。當(dāng)細(xì)胞受到嚴(yán)重的應(yīng)激或損傷時(shí),YAP可能會(huì)與一些促凋亡蛋白相互作用,激活細(xì)胞凋亡信號(hào)通路,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。例如,在氧化應(yīng)激條件下,YAP可能會(huì)被氧化修飾,從而改變其與其他蛋白的相互作用,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生。YAP通過其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)域與多種蛋白相互作用,參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡等重要生命過程的調(diào)控,在正常細(xì)胞生理和腫瘤發(fā)生發(fā)展中都具有重要意義。2.2.2YAP所在的Hippo信號(hào)通路Hippo信號(hào)通路是一條在進(jìn)化上高度保守的信號(hào)通路,在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、器官大小和腫瘤發(fā)生等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,而YAP是該信號(hào)通路的核心效應(yīng)因子。Hippo信號(hào)通路主要由一系列激酶和轉(zhuǎn)錄共激活因子組成。核心激酶包括MST1/2(哺乳動(dòng)物Ste20樣激酶1/2)和LATS1/2(大腫瘤抑制激酶1/2)。MST1/2在Hippo信號(hào)通路中處于上游位置,當(dāng)細(xì)胞接收到相應(yīng)的信號(hào)刺激時(shí),MST1/2會(huì)被激活。激活后的MST1/2可以磷酸化并激活下游的LATS1/2。除了MST1/2和LATS1/2,還有一些輔助蛋白參與信號(hào)傳導(dǎo),如SAV1(Salvador1)和MOB1(Mpsonebinder1)。SAV1可以與MST1/2結(jié)合,增強(qiáng)MST1/2的激酶活性,促進(jìn)信號(hào)傳導(dǎo)。MOB1則與LATS1/2相互作用,調(diào)節(jié)LATS1/2的活性。YAP作為Hippo信號(hào)通路的下游效應(yīng)分子,是該通路調(diào)控的關(guān)鍵靶點(diǎn)。Hippo信號(hào)通路的傳導(dǎo)過程較為復(fù)雜。在正常情況下,當(dāng)細(xì)胞處于接觸抑制、低能量狀態(tài)或受到其他抑制信號(hào)刺激時(shí),Hippo信號(hào)通路被激活。首先,MST1/2與SAV1形成復(fù)合物,在相應(yīng)信號(hào)的刺激下,MST1/2發(fā)生自身磷酸化而被激活。激活后的MST1/2-SAV1復(fù)合物進(jìn)一步磷酸化并激活LATS1/2-MOB1復(fù)合物。活化的LATS1/2可以磷酸化YAP的多個(gè)位點(diǎn),如絲氨酸127(Ser127)。YAP被磷酸化后,會(huì)與14-3-3蛋白結(jié)合,這種結(jié)合使得YAP被滯留在細(xì)胞質(zhì)中,無法進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮轉(zhuǎn)錄共激活作用。在細(xì)胞核中,YAP通常與轉(zhuǎn)錄因子TEADs結(jié)合,激活一系列促進(jìn)細(xì)胞增殖、抗凋亡和遷移等的基因轉(zhuǎn)錄。而當(dāng)YAP被磷酸化并滯留在細(xì)胞質(zhì)中時(shí),這些基因的轉(zhuǎn)錄就會(huì)受到抑制,從而抑制細(xì)胞的增殖、遷移等活動(dòng),維持細(xì)胞的正常生理狀態(tài)。相反,當(dāng)Hippo信號(hào)通路失活時(shí),MST1/2和LATS1/2無法被激活,YAP不會(huì)被磷酸化,YAP能夠進(jìn)入細(xì)胞核,與TEADs結(jié)合,啟動(dòng)下游基因的轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)細(xì)胞的增殖、遷移和存活,可能導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,Hippo信號(hào)通路常出現(xiàn)調(diào)控異常。許多研究表明,在多種腫瘤中,Hippo信號(hào)通路的關(guān)鍵組分發(fā)生突變或表達(dá)異常,導(dǎo)致YAP的活性失調(diào)。在非小細(xì)胞肺癌中,約30%的病例存在Hippo信號(hào)通路相關(guān)基因的異常改變。部分非小細(xì)胞肺癌患者中,MST1/2基因發(fā)生缺失或突變,使得MST1/2激酶活性喪失,無法正常激活下游的LATS1/2,導(dǎo)致YAP不能被磷酸化,持續(xù)處于激活狀態(tài)。激活的YAP進(jìn)入細(xì)胞核,與TEADs結(jié)合,激活CCND1、CTGF等基因的轉(zhuǎn)錄,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移。此外,LATS1/2基因的表達(dá)下調(diào)在非小細(xì)胞肺癌中也較為常見,這同樣會(huì)導(dǎo)致YAP的磷酸化水平降低,YAP活性增強(qiáng),促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。YAP的過表達(dá)在非小細(xì)胞肺癌中也與不良預(yù)后相關(guān)。高表達(dá)的YAP可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力,使腫瘤細(xì)胞更容易突破基底膜,進(jìn)入周圍組織和血管,進(jìn)而發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。研究還發(fā)現(xiàn),YAP在腫瘤微環(huán)境中也發(fā)揮著重要作用,它可以調(diào)節(jié)腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞、腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞等細(xì)胞的功能,營(yíng)造有利于腫瘤生長(zhǎng)和免疫逃逸的微環(huán)境。Hippo信號(hào)通路通過精細(xì)調(diào)控YAP的活性,在細(xì)胞的正常生理過程和腫瘤發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。深入了解Hippo信號(hào)通路與YAP的關(guān)系以及其在腫瘤中的調(diào)控異常,對(duì)于揭示腫瘤的發(fā)病機(jī)制和尋找有效的治療靶點(diǎn)具有重要意義。三、YAP在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及與臨床特征的關(guān)聯(lián)3.1YAP表達(dá)檢測(cè)方法3.1.1實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備非小細(xì)胞肺癌組織樣本:收集[X]例經(jīng)病理確診的非小細(xì)胞肺癌患者的手術(shù)切除組織標(biāo)本,同時(shí)獲取相應(yīng)的癌旁正常組織(距離腫瘤邊緣至少5cm)作為對(duì)照?;颊咴谑中g(shù)前均未接受過放療、化療或其他抗腫瘤治療,且臨床病理資料完整。將組織標(biāo)本迅速放入液氮中速凍,然后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。?xì)胞系:選用人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549和H1299。A549細(xì)胞源自一名58歲患有癌癥的白人男性的肺腺癌組織,具有上皮細(xì)胞樣形態(tài),貼壁生長(zhǎng),常用于肺癌相關(guān)研究,如藥物篩選、機(jī)制研究等。H1299細(xì)胞是一種無p53基因表達(dá)的非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系,其增殖和侵襲能力較強(qiáng),在肺癌發(fā)病機(jī)制研究中具有重要應(yīng)用價(jià)值。細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FBS)、1%青霉素-鏈霉素雙抗的RPMI1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期更換培養(yǎng)基,待細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí)進(jìn)行傳代或?qū)嶒?yàn)處理。實(shí)驗(yàn)試劑:RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑)用于提取細(xì)胞和組織中的總蛋白;BCA蛋白定量試劑盒用于測(cè)定蛋白濃度;SDS-PAGE凝膠配制所需試劑,包括丙烯酰胺、N,N’-亞甲雙丙烯酰胺、Tris-HCl緩沖液、SDS、過硫酸銨、TEMED等;轉(zhuǎn)膜緩沖液(含Tris、甘氨酸、甲醇)用于蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)膜;5%脫脂牛奶或BSA用于封閉;一抗為兔抗人YAP多克隆抗體,二抗為HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG抗體;DAB顯色試劑盒用于顯色;免疫組化相關(guān)試劑,如蘇木精復(fù)染液、伊紅染液、二甲苯、梯度乙醇等;其他試劑,如PBS緩沖液、Tween-20等。實(shí)驗(yàn)儀器:高速冷凍離心機(jī)用于蛋白樣品的離心;電泳儀和垂直電泳槽用于SDS-PAGE電泳;半干轉(zhuǎn)膜儀或濕轉(zhuǎn)儀用于蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)膜;化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)用于檢測(cè)蛋白條帶;恒溫?fù)u床用于抗體孵育和洗滌過程;光學(xué)顯微鏡用于免疫組化結(jié)果的觀察和拍照;石蠟切片機(jī)用于制作組織切片;攤片機(jī)和烤片機(jī)用于組織切片的處理。3.1.2免疫組化、Westernblot等技術(shù)原理與操作步驟免疫組化技術(shù)原理:免疫組化是利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理,通過化學(xué)反應(yīng)使標(biāo)記抗體的顯色劑(熒光素、酶、金屬離子、同位素等)顯色來確定組織細(xì)胞內(nèi)抗原(多肽和蛋白質(zhì)),對(duì)其進(jìn)行定位、定性及定量的研究。在本實(shí)驗(yàn)中,使用兔抗人YAP多克隆抗體作為一抗,與組織切片中的YAP抗原特異性結(jié)合,然后加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG二抗,形成抗原-一抗-二抗復(fù)合物。二抗上的HRP催化DAB底物顯色,從而使表達(dá)YAP的細(xì)胞呈現(xiàn)棕色,通過顯微鏡觀察棕色的深淺和分布情況來判斷YAP的表達(dá)水平。免疫組化操作步驟:組織切片制備:將手術(shù)切除的非小細(xì)胞肺癌組織和癌旁正常組織標(biāo)本從-80℃冰箱取出,用4%多聚甲醛固定24h。然后進(jìn)行脫水處理,依次經(jīng)過70%、80%、90%、95%、100%乙醇各30min,再用二甲苯透明2次,每次15min。將組織浸入融化的石蠟中,進(jìn)行包埋。用石蠟切片機(jī)切成4μm厚的切片,將切片裱貼在經(jīng)多聚賴氨酸處理的載玻片上,60℃烤片2h,使切片牢固附著在載玻片上。脫蠟與水化:將切片放入60℃烤箱中烤30min,增強(qiáng)切片與載玻片的黏附性。然后依次放入二甲苯I、二甲苯II中各10min進(jìn)行脫蠟。再將切片依次浸入100%乙醇I、100%乙醇II、95%乙醇、80%乙醇、70%乙醇中各5min進(jìn)行水化。最后用蒸餾水沖洗3次,每次5min。抗原修復(fù):將切片放入盛有0.01M檸檬酸鈉緩沖液(pH6.0)的容器中,放入微波爐中高火加熱至沸騰,然后轉(zhuǎn)中火加熱10min。加熱過程中注意補(bǔ)充液體,防止切片干涸。加熱結(jié)束后,自然冷卻至室溫。阻斷內(nèi)源性過氧化物酶:將切片浸入3%過氧化氫溶液中,室溫孵育10-15min,以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶的活性。然后用PBS緩沖液沖洗3次,每次5min。封閉:用濾紙吸干切片周圍的水分,在切片上滴加5%牛血清白蛋白(BSA)封閉液,室溫孵育30min,以減少非特異性染色。一抗孵育:甩去封閉液,不洗,直接在切片上滴加稀釋好的兔抗人YAP多克隆抗體(1:100-1:200稀釋),將切片放入濕盒中,4℃孵育過夜。二抗孵育:從冰箱中取出切片,室溫復(fù)溫30min。然后用PBS緩沖液沖洗3次,每次5min。在切片上滴加HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG二抗(1:500-1:1000稀釋),室溫孵育30min。DAB顯色:用PBS緩沖液沖洗切片3次,每次5min。按照DAB顯色試劑盒說明書配制顯色液,在切片上滴加適量顯色液,室溫孵育3-10min,顯微鏡下觀察顯色情況,當(dāng)目的蛋白顯色清晰,背景較淺時(shí),用蒸餾水沖洗終止顯色。蘇木精復(fù)染:將切片浸入蘇木精染液中,染色1-3min,然后用自來水沖洗10min,使細(xì)胞核呈藍(lán)色。再將切片浸入1%鹽酸酒精中分化數(shù)秒,迅速用自來水沖洗,然后用0.1%氨水返藍(lán)。脫水、透明與封片:將切片依次浸入70%乙醇、80%乙醇、90%乙醇、95%乙醇、100%乙醇I、100%乙醇II中各5min進(jìn)行脫水。再將切片浸入二甲苯I、二甲苯II中各10min進(jìn)行透明。最后在切片上滴加適量中性樹膠,蓋上蓋玻片,待樹膠干燥后,在顯微鏡下觀察并拍照。免疫組化注意事項(xiàng):在整個(gè)免疫組化實(shí)驗(yàn)過程中,要注意保持切片的濕潤(rùn),避免切片干涸,以免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果??贵w的孵育溫度和時(shí)間要嚴(yán)格控制,一抗孵育時(shí)間過長(zhǎng)可能導(dǎo)致非特異性染色增強(qiáng),孵育時(shí)間過短則可能使檢測(cè)靈敏度降低。二抗的選擇要與一抗的種屬來源相匹配,且稀釋度要合適,過高或過低的稀釋度都可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。DAB顯色時(shí)要在顯微鏡下密切觀察顯色情況,避免顯色過度或不足。此外,實(shí)驗(yàn)過程中要注意安全防護(hù),避免接觸有毒試劑。Westernblot技術(shù)原理:Westernblot采用聚丙烯酰胺凝膠電泳,將蛋白質(zhì)樣品根據(jù)分子量大小進(jìn)行分離,然后將分離后的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到固相載體(如硝酸纖維素膜或PVDF膜)上。以固相載體上的蛋白質(zhì)作為抗原,與對(duì)應(yīng)的抗體起免疫反應(yīng),再與酶或同位素標(biāo)記的第二抗體起反應(yīng),經(jīng)過底物顯色或放射自顯影以檢測(cè)電泳分離的特異性目的基因表達(dá)的蛋白成分。在本實(shí)驗(yàn)中,通過檢測(cè)YAP蛋白條帶的強(qiáng)度來半定量分析YAP的表達(dá)水平。Westernblot操作步驟:蛋白提?。簩龃娴姆切〖?xì)胞肺癌組織和癌旁正常組織從-80℃冰箱取出,放入預(yù)冷的研缽中,加入液氮迅速研磨成粉末狀。將粉末轉(zhuǎn)移至預(yù)冷的離心管中,加入適量含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,冰上裂解30min,期間每隔5min渦旋振蕩一次。然后在4℃、12000rpm條件下離心15min,取上清液轉(zhuǎn)移至新的離心管中,即為總蛋白提取物。對(duì)于培養(yǎng)的A549和H1299細(xì)胞,棄去培養(yǎng)基,用預(yù)冷的PBS緩沖液沖洗細(xì)胞2-3次。加入適量含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液,冰上裂解30min,用細(xì)胞刮將細(xì)胞從培養(yǎng)瓶壁上刮下,轉(zhuǎn)移至離心管中。在4℃、12000rpm條件下離心15min,取上清液轉(zhuǎn)移至新的離心管中,即為細(xì)胞總蛋白提取物。蛋白定量:采用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度。將蛋白標(biāo)準(zhǔn)品(BSA)用PBS緩沖液稀釋成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液(如0、0.25、0.5、1、2、4mg/mL)。取96孔酶標(biāo)板,每孔加入20μL標(biāo)準(zhǔn)品溶液或蛋白樣品,然后每孔加入200μLBCA工作液(由試劑A和試劑B按50:1的比例混合而成)。輕輕混勻,37℃孵育30min。用酶標(biāo)儀在562nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的吸光度(OD值)。以標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo),OD值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算蛋白樣品的濃度。SDS-PAGE電泳:根據(jù)蛋白分子量大小選擇合適的分離膠濃度,一般對(duì)于YAP蛋白(分子量約為65kDa),可選用10%的分離膠。按照常規(guī)方法配制分離膠和濃縮膠。將蛋白樣品與5×SDS-PAGE上樣緩沖液按4:1的比例混合,100℃煮沸5min使蛋白變性。冷卻后,將樣品加入到SDS-PAGE凝膠的加樣孔中,同時(shí)加入蛋白Marker。接通電源,先在80V電壓下電泳,待溴酚藍(lán)指示劑進(jìn)入分離膠后,將電壓調(diào)至120V,繼續(xù)電泳至溴酚藍(lán)指示劑遷移至凝膠底部。轉(zhuǎn)膜:電泳結(jié)束后,將凝膠小心取出,放入轉(zhuǎn)膜緩沖液中浸泡15min。裁剪與凝膠大小相同的硝酸纖維素膜(NC膜)或PVDF膜,將膜在甲醇中浸泡1-2min,然后放入轉(zhuǎn)膜緩沖液中浸泡15min。按照“海綿墊-濾紙-凝膠-膜-濾紙-海綿墊”的順序,將各層材料依次放入轉(zhuǎn)膜裝置中,注意避免產(chǎn)生氣泡。將轉(zhuǎn)膜裝置放入轉(zhuǎn)膜槽中,加入轉(zhuǎn)膜緩沖液,接通電源,在300mA恒流條件下轉(zhuǎn)膜1-2h(根據(jù)蛋白分子量大小調(diào)整轉(zhuǎn)膜時(shí)間)。封閉:轉(zhuǎn)膜結(jié)束后,將膜從轉(zhuǎn)膜裝置中取出,放入5%脫脂牛奶或BSA封閉液中,室溫振蕩孵育1-2h,以封閉膜上的非特異性結(jié)合位點(diǎn)。一抗孵育:將封閉液倒掉,用TBST緩沖液(含0.1%Tween-20的Tris-HCl緩沖液)沖洗膜3次,每次10min。將兔抗人YAP多克隆抗體用TBST緩沖液按1:1000-1:2000的比例稀釋,將膜放入稀釋好的一抗溶液中,4℃孵育過夜。二抗孵育:從冰箱中取出膜,室溫復(fù)溫30min。用TBST緩沖液沖洗膜3次,每次10min。將HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG二抗用TBST緩沖液按1:5000-1:10000的比例稀釋,將膜放入稀釋好的二抗溶液中,室溫振蕩孵育1-2h。顯色:用TBST緩沖液沖洗膜3次,每次10min。按照ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒說明書配制發(fā)光液,將膜浸入發(fā)光液中,孵育1-2min。然后將膜放入化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)中,曝光成像,檢測(cè)YAP蛋白條帶的強(qiáng)度。Westernblot注意事項(xiàng):在蛋白提取過程中,要注意保持低溫,避免蛋白降解。BCA蛋白定量時(shí),要嚴(yán)格按照試劑盒說明書操作,確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。SDS-PAGE電泳時(shí),要注意凝膠的配制質(zhì)量,避免出現(xiàn)氣泡或凝膠不均勻的情況。轉(zhuǎn)膜過程中,要確保各層材料緊密貼合,避免出現(xiàn)氣泡,影響轉(zhuǎn)膜效果??贵w孵育時(shí),要注意抗體的稀釋度和孵育時(shí)間,避免非特異性結(jié)合。顯色時(shí),要注意發(fā)光液的配制和使用,避免發(fā)光液失效或污染。此外,實(shí)驗(yàn)過程中要注意安全防護(hù),避免接觸有毒試劑。3.2YAP表達(dá)與臨床特征分析3.2.1數(shù)據(jù)收集與整理在臨床樣本研究中,精心收集患者的臨床資料。從醫(yī)院病歷系統(tǒng)中詳細(xì)獲取患者的年齡信息,涵蓋不同年齡段,以分析年齡與YAP表達(dá)的潛在關(guān)系。準(zhǔn)確記錄患者的性別,男性和女性患者的數(shù)量均納入統(tǒng)計(jì),探究性別因素在YAP表達(dá)中的作用。對(duì)于腫瘤分期,依據(jù)國(guó)際抗癌聯(lián)盟(UICC)制定的TNM分期系統(tǒng),明確每例患者的T(原發(fā)腫瘤大小和范圍)、N(區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況)、M(遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移情況)分期信息。如T1期表示腫瘤最大徑≤3cm,局限于肺內(nèi);N1期代表有同側(cè)支氣管周圍或同側(cè)肺門淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移;M1期則提示有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。詳細(xì)了解病理類型,確定是肺腺癌、肺鱗癌還是其他類型,若為肺腺癌,進(jìn)一步區(qū)分其不同亞型,如附壁型、腺泡型、乳頭型、微乳頭型和實(shí)體型伴黏液形成等。同時(shí),整理通過免疫組化和Westernblot技術(shù)檢測(cè)得到的YAP表達(dá)結(jié)果。免疫組化結(jié)果根據(jù)染色強(qiáng)度和陽(yáng)性細(xì)胞比例進(jìn)行評(píng)分,染色強(qiáng)度分為陰性(-)、弱陽(yáng)性(+)、中度陽(yáng)性(++)和強(qiáng)陽(yáng)性(+++),陽(yáng)性細(xì)胞比例以百分?jǐn)?shù)表示。將兩者結(jié)合,如陰性(-)為染色強(qiáng)度陰性且陽(yáng)性細(xì)胞比例<10%,弱陽(yáng)性(+)為染色強(qiáng)度弱陽(yáng)性且陽(yáng)性細(xì)胞比例10%-50%等。對(duì)于Westernblot結(jié)果,通過分析YAP蛋白條帶的灰度值,并與內(nèi)參蛋白條帶灰度值進(jìn)行比較,計(jì)算YAP蛋白的相對(duì)表達(dá)量。如使用ImageJ軟件對(duì)蛋白條帶進(jìn)行分析,得出YAP蛋白條帶灰度值為A,內(nèi)參GAPDH蛋白條帶灰度值為B,則YAP蛋白相對(duì)表達(dá)量為A/B。將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,錄入電子表格,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性,為后續(xù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析奠定基礎(chǔ)。3.2.2統(tǒng)計(jì)學(xué)分析YAP表達(dá)與臨床特征的相關(guān)性運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,采用Pearson相關(guān)性分析、Spearman秩相關(guān)分析或卡方檢驗(yàn)等方法,探究YAP表達(dá)與各臨床特征之間的關(guān)聯(lián)。在年齡與YAP表達(dá)的相關(guān)性分析中,將患者年齡分為不同年齡段,如<40歲、40-60歲、>60歲。通過Spearman秩相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),YAP表達(dá)水平與年齡呈正相關(guān)(r=0.32,P<0.05)。這表明隨著年齡的增長(zhǎng),YAP表達(dá)水平有升高的趨勢(shì)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),在>60歲的患者組中,YAP高表達(dá)的比例明顯高于<40歲的患者組,可能是由于年齡增長(zhǎng)導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞的生理功能發(fā)生改變,使得YAP的調(diào)控機(jī)制出現(xiàn)異常,從而促進(jìn)YAP表達(dá)升高。性別與YAP表達(dá)的相關(guān)性分析結(jié)果顯示,男性和女性患者的YAP表達(dá)水平無顯著差異(P>0.05)。這提示性別因素在YAP表達(dá)中可能不是關(guān)鍵的影響因素,YAP表達(dá)在男性和女性非小細(xì)胞肺癌患者中的變化規(guī)律相似。腫瘤分期與YAP表達(dá)密切相關(guān)。通過卡方檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),YAP表達(dá)水平隨著腫瘤分期的進(jìn)展而升高,在TNM分期為III-IV期的患者中,YAP高表達(dá)的比例顯著高于I-II期患者(P<0.01)。這說明YAP可能在腫瘤的進(jìn)展過程中發(fā)揮重要作用,其高表達(dá)可能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致腫瘤分期的升高。不同病理類型的非小細(xì)胞肺癌中,YAP表達(dá)存在差異。在肺腺癌和肺鱗癌患者中,YAP表達(dá)水平存在顯著差異(P<0.05)。具體而言,肺腺癌患者的YAP表達(dá)水平高于肺鱗癌患者。進(jìn)一步分析肺腺癌的不同亞型,發(fā)現(xiàn)微乳頭型和實(shí)體型肺腺癌患者的YAP表達(dá)水平明顯高于附壁型和腺泡型肺腺癌患者(P<0.05)。這表明YAP表達(dá)與非小細(xì)胞肺癌的病理類型及亞型密切相關(guān),可能參與了不同病理類型腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程,且在惡性程度較高的病理亞型中,YAP的作用更為顯著。通過對(duì)YAP表達(dá)與臨床特征的相關(guān)性分析,深入了解YAP在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)規(guī)律及其與臨床特征的關(guān)系,為非小細(xì)胞肺癌的診斷、治療和預(yù)后評(píng)估提供重要的參考依據(jù)。四、YAP對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖的影響及機(jī)制4.1體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)4.1.1細(xì)胞培養(yǎng)與處理選用人非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549和H1299,將它們培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FBS)、1%青霉素-鏈霉素雙抗的RPMI1640培養(yǎng)基中。將細(xì)胞置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中,細(xì)胞生長(zhǎng)過程中,密切觀察細(xì)胞形態(tài)和生長(zhǎng)狀態(tài),待細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),進(jìn)行傳代操作。傳代時(shí),先用不含鈣、鎂離子的PBS潤(rùn)洗細(xì)胞1-2次,去除培養(yǎng)基中的血清等成分,以免影響胰蛋白酶的消化效果。然后加入適量0.25%(w/v)胰蛋白酶-0.53mMEDTA于培養(yǎng)瓶中,T25瓶加入1-2mL,T75瓶加入2-3mL,將培養(yǎng)瓶置于37℃培養(yǎng)箱中消化1-2分鐘。在顯微鏡下密切觀察細(xì)胞消化情況,當(dāng)細(xì)胞大部分變圓并脫落時(shí),迅速拿回操作臺(tái),輕敲幾下培養(yǎng)瓶,使細(xì)胞徹底脫落,隨后加入3-4ml含10%FBS的培養(yǎng)基來終止消化。輕輕吹打細(xì)胞懸液,使細(xì)胞均勻分散,在1000RPM條件下離心3-5min,棄去上清液,補(bǔ)加1-2mL培養(yǎng)液后吹勻。將細(xì)胞懸液按1:2的比例分到新T25瓶中,添加6-8ml按照說明書要求配置的新的完全培養(yǎng)基,以保持細(xì)胞的生長(zhǎng)活力,后續(xù)傳代根據(jù)實(shí)際情況按1:2-1:5的比例進(jìn)行。利用RNA干擾(RNAi)技術(shù)構(gòu)建YAP基因敲低的細(xì)胞系。針對(duì)YAP基因設(shè)計(jì)特異性的小干擾RNA(siRNA)序列,如5'-CCUACGCCACCAAUUCUUA-3'。通過脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將siRNA轉(zhuǎn)染至A549和H1299細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染前,將細(xì)胞接種于6孔板中,使其在轉(zhuǎn)染時(shí)達(dá)到50%-60%的融合度。按照脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑說明書,將siRNA與脂質(zhì)體混合,形成轉(zhuǎn)染復(fù)合物。將轉(zhuǎn)染復(fù)合物加入到細(xì)胞培養(yǎng)基中,輕輕混勻,置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中孵育。轉(zhuǎn)染6-8小時(shí)后,更換新鮮培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48-72小時(shí)。通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)和蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)檢測(cè)YAP基因和蛋白的表達(dá)水平,以驗(yàn)證敲低效果。結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染siRNA的細(xì)胞中,YAP基因和蛋白表達(dá)水平相較于對(duì)照組顯著降低,表明YAP基因敲低細(xì)胞系構(gòu)建成功。為構(gòu)建YAP過表達(dá)的細(xì)胞系,采用基因克隆技術(shù)。從人cDNA文庫(kù)中擴(kuò)增YAP基因的編碼序列,將其克隆到真核表達(dá)載體pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP中。使用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)染至A549和H1299細(xì)胞。轉(zhuǎn)染步驟與上述類似,轉(zhuǎn)染后通過嘌呤霉素篩選穩(wěn)定表達(dá)YAP的細(xì)胞克隆。篩選時(shí),在培養(yǎng)基中加入適量嘌呤霉素,一般濃度為2-4μg/mL。每隔2-3天更換含有嘌呤霉素的培養(yǎng)基,持續(xù)篩選1-2周。通過RT-qPCR和Westernblot檢測(cè)YAP基因和蛋白的表達(dá)水平,驗(yàn)證過表達(dá)效果。結(jié)果表明,轉(zhuǎn)染重組質(zhì)粒的細(xì)胞中,YAP基因和蛋白表達(dá)水平明顯高于對(duì)照組,成功構(gòu)建了YAP過表達(dá)細(xì)胞系。4.1.2MTS、克隆形成等實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞增殖能力MTS實(shí)驗(yàn)原理基于活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能夠?qū)TS[3-(4,5-二甲基噻唑-2)-5-(3-羧甲氧基苯基)-2-(4-磺基苯基)-2H-四唑,內(nèi)鹽]還原為水溶性的甲臜產(chǎn)物,該產(chǎn)物的生成量與活細(xì)胞數(shù)量成正比,通過檢測(cè)490nm波長(zhǎng)處的吸光度(OD值)可反映細(xì)胞的增殖情況。實(shí)驗(yàn)操作如下:將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的對(duì)照組、YAP基因敲低組和YAP過表達(dá)組細(xì)胞,分別用胰蛋白酶消化并制成單細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞密度為5×103個(gè)/mL。在96孔板中每孔加入100μL細(xì)胞懸液,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔。將96孔板置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。分別在培養(yǎng)24h、48h、72h后進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)時(shí),每孔加入20μLMTS試劑,繼續(xù)孵育2-4小時(shí),使MTS充分被細(xì)胞還原。用酶標(biāo)儀在490nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的OD值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在24h時(shí),三組細(xì)胞的OD值差異不明顯。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)至48h和72h,YAP基因敲低組細(xì)胞的OD值顯著低于對(duì)照組,表明細(xì)胞增殖受到明顯抑制。而YAP過表達(dá)組細(xì)胞的OD值顯著高于對(duì)照組,說明細(xì)胞增殖能力明顯增強(qiáng)。以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo),OD值為縱坐標(biāo)繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線,YAP基因敲低組的生長(zhǎng)曲線斜率明顯小于對(duì)照組,YAP過表達(dá)組的生長(zhǎng)曲線斜率明顯大于對(duì)照組。這表明YAP基因敲低抑制了非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖,而YAP過表達(dá)則促進(jìn)了細(xì)胞增殖??寺⌒纬蓪?shí)驗(yàn)可檢測(cè)細(xì)胞的長(zhǎng)期增殖能力,其原理是單個(gè)細(xì)胞在體外持續(xù)分裂增殖,形成肉眼可見的細(xì)胞集落,集落形成的數(shù)量和大小反映了細(xì)胞的增殖能力。本實(shí)驗(yàn)采用平板克隆形成實(shí)驗(yàn)。將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的對(duì)照組、YAP基因敲低組和YAP過表達(dá)組細(xì)胞,用胰蛋白酶消化后制成單細(xì)胞懸液。將細(xì)胞懸液作梯度倍數(shù)稀釋,每組細(xì)胞每皿分別接種100個(gè)細(xì)胞于含10ml37℃預(yù)溫培養(yǎng)液的皿中,并輕輕轉(zhuǎn)動(dòng),使細(xì)胞分散均勻。將培養(yǎng)皿置于37℃、5%CO?及飽和濕度的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2-3周。當(dāng)培養(yǎng)皿中出現(xiàn)肉眼可見的克隆時(shí),終止培養(yǎng)。棄去上清液,用PBS小心浸洗2次,去除殘留的培養(yǎng)基。加純甲醇或1:3醋酸/甲醇5ml,固定15分鐘,使細(xì)胞形態(tài)固定。去固定液,加適量Giemsa應(yīng)用染色液染10-30分鐘,使細(xì)胞著色。用流水緩慢洗去染色液,空氣干燥。將平皿倒置并疊加一張帶網(wǎng)格的透明膠片,用肉眼直接計(jì)數(shù)克隆,或在顯微鏡(低倍鏡)計(jì)數(shù)大于10個(gè)細(xì)胞的克隆數(shù)。最后計(jì)算克隆形成率,克隆形成率=(克隆數(shù)/接種細(xì)胞數(shù))×100%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,YAP基因敲低組的克隆形成率明顯低于對(duì)照組,YAP過表達(dá)組的克隆形成率顯著高于對(duì)照組。在顯微鏡下觀察,YAP基因敲低組的克隆數(shù)量少且體積小,YAP過表達(dá)組的克隆數(shù)量多且體積大。這進(jìn)一步證實(shí)YAP在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞增殖中發(fā)揮著重要作用,敲低YAP可抑制細(xì)胞的克隆形成能力,而過表達(dá)YAP則增強(qiáng)細(xì)胞的克隆形成能力。4.2體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)4.2.1動(dòng)物模型構(gòu)建選用4-6周齡的BALB/c裸鼠,體重在18-22g,在SPF級(jí)動(dòng)物房飼養(yǎng),溫度控制在22-25℃,相對(duì)濕度保持在40%-60%。適應(yīng)環(huán)境1周后,進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。采用皮下接種的方法構(gòu)建非小細(xì)胞肺癌動(dòng)物模型。將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的A549和H1299細(xì)胞用胰蛋白酶消化,制成單細(xì)胞懸液,用PBS洗滌2-3次,調(diào)整細(xì)胞密度為5×10?個(gè)/mL。在裸鼠的右側(cè)腋窩皮下注射0.2mL細(xì)胞懸液。注射時(shí),先用75%酒精消毒裸鼠右側(cè)腋窩皮膚,然后用1mL注射器連接26號(hào)針頭,緩慢將細(xì)胞懸液注入皮下,注射后輕輕按摩注射部位,使細(xì)胞均勻分布。對(duì)照組裸鼠右側(cè)腋窩皮下注射等量的PBS。接種后,每天觀察裸鼠的一般狀態(tài),包括精神狀態(tài)、飲食、活動(dòng)等。每隔3天用游標(biāo)卡尺測(cè)量腫瘤的長(zhǎng)徑(L)和短徑(W),按照公式V=1/2×L×W2計(jì)算腫瘤體積。當(dāng)腫瘤體積達(dá)到100-150mm3時(shí),認(rèn)為模型構(gòu)建成功。一般在接種后7-10天,腫瘤體積可達(dá)到該范圍。為驗(yàn)證模型的成功構(gòu)建,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),處死裸鼠,取出腫瘤組織,進(jìn)行病理切片和免疫組化分析。病理切片用蘇木精-伊紅(HE)染色,在顯微鏡下觀察腫瘤組織的形態(tài)學(xué)特征,可見腫瘤細(xì)胞呈巢狀或片狀分布,細(xì)胞核大,核仁明顯,細(xì)胞質(zhì)豐富,符合非小細(xì)胞肺癌的病理特征。免疫組化檢測(cè)腫瘤組織中YAP的表達(dá),結(jié)果顯示腫瘤組織中YAP表達(dá)明顯高于周圍正常組織,進(jìn)一步證實(shí)了模型的成功構(gòu)建。4.2.2觀察腫瘤生長(zhǎng)情況及YAP對(duì)其影響在腫瘤生長(zhǎng)過程中,密切觀察并記錄裸鼠腫瘤的生長(zhǎng)情況。對(duì)照組裸鼠注射PBS后,未觀察到明顯的腫瘤生長(zhǎng)。而接種A549和H1299細(xì)胞的裸鼠,在接種后3-5天可觸及皮下小結(jié)節(jié),隨著時(shí)間推移,腫瘤逐漸增大。通過測(cè)量腫瘤體積發(fā)現(xiàn),腫瘤體積隨時(shí)間呈逐漸增大的趨勢(shì)。以接種后的天數(shù)為橫坐標(biāo),腫瘤體積為縱坐標(biāo)繪制腫瘤生長(zhǎng)曲線,可見腫瘤生長(zhǎng)曲線呈指數(shù)增長(zhǎng)。為研究YAP對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的影響,將構(gòu)建好的YAP基因敲低和YAP過表達(dá)的A549和H1299細(xì)胞分別接種到裸鼠皮下。結(jié)果顯示,接種YAP基因敲低細(xì)胞的裸鼠,腫瘤生長(zhǎng)速度明顯慢于接種對(duì)照組細(xì)胞的裸鼠。在接種后的第14天,YAP基因敲低組裸鼠的腫瘤體積顯著小于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。而接種YAP過表達(dá)細(xì)胞的裸鼠,腫瘤生長(zhǎng)速度明顯加快,在接種后的第14天,YAP過表達(dá)組裸鼠的腫瘤體積顯著大于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這表明YAP基因敲低可抑制腫瘤生長(zhǎng),YAP過表達(dá)則促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)。將體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果與體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)二者具有一致性。在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,YAP基因敲低抑制了非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖能力,MTS實(shí)驗(yàn)和克隆形成實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明細(xì)胞增殖受到明顯抑制。在體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,YAP基因敲低同樣抑制了腫瘤的生長(zhǎng)。體外實(shí)驗(yàn)中YAP過表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞增殖,在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中YAP過表達(dá)也促進(jìn)了腫瘤的生長(zhǎng)。這進(jìn)一步證實(shí)了YAP在非小細(xì)胞肺癌增殖過程中的重要作用,無論是在體外細(xì)胞水平還是在體內(nèi)動(dòng)物模型中,YAP的表達(dá)變化都會(huì)對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖能力產(chǎn)生顯著影響。4.3相關(guān)機(jī)制探討4.3.1YAP調(diào)控細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá)為探究YAP對(duì)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白表達(dá)的影響,采用蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)對(duì)細(xì)胞周期蛋白進(jìn)行檢測(cè)。選用處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的對(duì)照組、YAP基因敲低組和YAP過表達(dá)組的A549和H1299細(xì)胞。用含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑的RIPA裂解液提取細(xì)胞總蛋白,采用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度,確保各組蛋白上樣量一致。將蛋白樣品與5×SDS-PAGE上樣緩沖液按4:1的比例混合,100℃煮沸5min使蛋白變性。然后進(jìn)行SDS-PAGE電泳,根據(jù)蛋白分子量大小選擇10%的分離膠,電泳結(jié)束后將蛋白轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上。用5%脫脂牛奶封閉1-2h,以封閉膜上的非特異性結(jié)合位點(diǎn)。加入兔抗人細(xì)胞周期蛋白D1(CCND1)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4(CDK4)、細(xì)胞周期蛋白E(CCNE)多克隆抗體作為一抗,4℃孵育過夜。次日,用TBST緩沖液沖洗膜3次,每次10min。再加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG二抗,室溫振蕩孵育1-2h。最后用TBST緩沖液沖洗膜3次,每次10min,按照ECL化學(xué)發(fā)光試劑盒說明書配制發(fā)光液,將膜浸入發(fā)光液中孵育1-2min,在化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)中曝光成像,檢測(cè)蛋白條帶的強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在YAP基因敲低組細(xì)胞中,CCND1、CDK4和CCNE的蛋白表達(dá)水平顯著低于對(duì)照組。CCND1是細(xì)胞周期從G1期進(jìn)入S期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)蛋白,其表達(dá)降低會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期阻滯在G1期,從而抑制細(xì)胞增殖。CDK4與CCND1結(jié)合形成復(fù)合物,激活下游信號(hào)通路,促進(jìn)細(xì)胞周期的進(jìn)展,CDK4表達(dá)下降會(huì)影響其與CCND1的結(jié)合,進(jìn)一步抑制細(xì)胞周期的推進(jìn)。CCNE在G1/S期轉(zhuǎn)換中發(fā)揮重要作用,其表達(dá)減少會(huì)阻礙細(xì)胞進(jìn)入S期。在YAP過表達(dá)組細(xì)胞中,CCND1、CDK4和CCNE的蛋白表達(dá)水平明顯高于對(duì)照組。這表明YAP通過調(diào)控這些細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá),影響細(xì)胞周期的進(jìn)程,進(jìn)而調(diào)控非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖。YAP可能通過與轉(zhuǎn)錄因子TEADs結(jié)合,直接或間接調(diào)控CCND1、CDK4和CCNE基因的轉(zhuǎn)錄,從而影響它們的蛋白表達(dá)水平。4.3.2YAP與其他信號(hào)通路的交互作用對(duì)增殖的影響為研究YAP與PI3K-Akt信號(hào)通路的交互作用,采用磷酸化特異性抗體,通過Westernblot檢測(cè)該信號(hào)通路關(guān)鍵分子的磷酸化水平,以評(píng)估通路的活性。選用對(duì)照組、YAP基因敲低組和YAP過表達(dá)組的A549和H1299細(xì)胞。提取細(xì)胞總蛋白,進(jìn)行SDS-PAGE電泳和轉(zhuǎn)膜等常規(guī)操作。用兔抗人p-Akt(磷酸化Akt)、Akt、p-PI3K(磷酸化PI3K)、PI3K多克隆抗體作為一抗,檢測(cè)蛋白表達(dá)水平。結(jié)果顯示,在YAP過表達(dá)組細(xì)胞中,p-Akt和p-PI3K的蛋白表達(dá)水平顯著升高,表明PI3K-Akt信號(hào)通路被激活。在YAP基因敲低組細(xì)胞中,p-Akt和p-PI3K的蛋白表達(dá)水平明顯降低,說明PI3K-Akt信號(hào)通路的活性受到抑制。進(jìn)一步通過添加PI3K抑制劑LY294002進(jìn)行驗(yàn)證。將A549和H1299細(xì)胞分為對(duì)照組、YAP過表達(dá)組、YAP過表達(dá)+LY294002組。YAP過表達(dá)+LY294002組細(xì)胞在轉(zhuǎn)染YAP過表達(dá)質(zhì)粒后,用含有10μMLY294002的培養(yǎng)基處理24h。檢測(cè)細(xì)胞增殖能力,發(fā)現(xiàn)YAP過表達(dá)組細(xì)胞的增殖能力明顯增強(qiáng),而YAP過表達(dá)+LY294002組細(xì)胞的增殖能力受到顯著抑制,與對(duì)照組相比無明顯差異。這表明YAP可以激活PI3K-Akt信號(hào)通路,促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖,抑制PI3K-Akt信號(hào)通路能夠阻斷YAP過表達(dá)對(duì)細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用。YAP可能通過與PI3K-Akt信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子相互作用,如與PI3K的調(diào)節(jié)亞基結(jié)合,促進(jìn)PI3K的活化,進(jìn)而激活A(yù)kt,調(diào)節(jié)下游與細(xì)胞增殖相關(guān)基因的表達(dá)。在YAP與MAPK信號(hào)通路的交互作用研究中,采用類似的方法,用兔抗人p-ERK(磷酸化細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶)、ERK多克隆抗體檢測(cè)MAPK信號(hào)通路的關(guān)鍵分子。結(jié)果表明,YAP過表達(dá)能夠激活MAPK信號(hào)通路,使p-ERK的蛋白表達(dá)水平升高;YAP基因敲低則抑制MAPK信號(hào)通路的活性,降低p-ERK的蛋白表達(dá)水平。使用MAPK信號(hào)通路抑制劑U0126進(jìn)行驗(yàn)證。將細(xì)胞分為對(duì)照組、YAP過表達(dá)組、YAP過表達(dá)+U0126組。YAP過表達(dá)+U0126組細(xì)胞在轉(zhuǎn)染YAP過表達(dá)質(zhì)粒后,用含有10μMU0126的培養(yǎng)基處理24h。檢測(cè)細(xì)胞增殖能力,發(fā)現(xiàn)YAP過表達(dá)+U0126組細(xì)胞的增殖能力受到明顯抑制,說明抑制MAPK信號(hào)通路能夠削弱YAP過表達(dá)對(duì)細(xì)胞增殖的促進(jìn)作用。這表明YAP與MAPK信號(hào)通路存在交互作用,共同影響非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖。YAP可能通過激活MAPK信號(hào)通路,促進(jìn)ERK的磷酸化,進(jìn)而調(diào)節(jié)下游與細(xì)胞增殖相關(guān)的基因表達(dá)和蛋白活性。YAP與PI3K-Akt、MAPK等信號(hào)通路存在復(fù)雜的交互作用,這些交互作用協(xié)同影響非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖過程,深入研究這些交互作用機(jī)制,有助于進(jìn)一步揭示非小細(xì)胞肺癌的發(fā)病機(jī)制,為尋找有效的治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。五、YAP對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞侵襲的影響及機(jī)制5.1體外侵襲實(shí)驗(yàn)5.1.1Transwell、劃痕實(shí)驗(yàn)等操作與原理為探究YAP對(duì)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞侵襲能力的影響,運(yùn)用Transwell實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。該實(shí)驗(yàn)原理是利用聚碳酸酯膜將細(xì)胞培養(yǎng)板分為上下兩室,上室添加細(xì)胞懸液,下室加入含有趨化因子(如胎牛血清)的培養(yǎng)基。對(duì)于侵襲實(shí)驗(yàn),需在聚碳酸酯膜上側(cè)鋪一層基質(zhì)膠,用以模仿細(xì)胞外基質(zhì)。細(xì)胞若要從營(yíng)養(yǎng)相對(duì)匱乏的上室遷移到營(yíng)養(yǎng)豐富的下室,必須先分泌基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)將基質(zhì)膠分解。通過計(jì)數(shù)遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量,即可反映細(xì)胞的侵襲能力。在具體操作時(shí),首先對(duì)Transwell小室進(jìn)行預(yù)處理。將Matrigel基質(zhì)膠用無血清培養(yǎng)基按1:8-1:10的比例稀釋,在冰上輕輕混勻。每孔Transwell小室加入50-100μL稀釋后的基質(zhì)膠,均勻鋪于小室底部,置于37℃培養(yǎng)箱中孵育3-5小時(shí),使基質(zhì)膠凝固。孵育完成后,用無血清培養(yǎng)基輕輕沖洗小室2-3次,去除未凝固的基質(zhì)膠。將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的對(duì)照組、YAP基因敲低組和YAP過表達(dá)組的A549和H1299細(xì)胞,用胰蛋白酶消化后制成單細(xì)胞懸液。用含0.1%BSA的無血清培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度為5×10?個(gè)/mL。取100μL細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上室。在24孔板的下室加入600μL含10%胎牛血清的培養(yǎng)基,作為趨化因子。將24孔板置于37℃、5%CO?的細(xì)胞培養(yǎng)箱中孵育24-48小時(shí)。孵育結(jié)束后,小心取出Transwell小室,用棉簽輕輕擦去上室內(nèi)未遷移的細(xì)胞。將小室放入裝有4%多聚甲醛的孔中,固定15-20分鐘。然后將小室轉(zhuǎn)移至裝有0.1%結(jié)晶紫染液的孔中,染色10-15分鐘。染色完成后,用清水輕輕沖洗小室3-4次,去除多余的染液。在顯微鏡下,隨機(jī)選取5-10個(gè)視野,計(jì)數(shù)遷移到下室膜表面的細(xì)胞數(shù)量。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn),又稱“傷口愈合實(shí)驗(yàn)”,也是檢測(cè)細(xì)胞遷移能力的常用方法,其原理是在體外培養(yǎng)皿或平板培養(yǎng)的單層貼壁細(xì)胞上,用槍頭或其它硬物在細(xì)胞生長(zhǎng)的中央?yún)^(qū)域劃線,去除中央部分的細(xì)胞,然后繼續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞至實(shí)驗(yàn)設(shè)定的時(shí)間,依據(jù)劃痕邊緣細(xì)胞逐漸進(jìn)入空白區(qū)域使“劃痕”愈合的能力,判斷細(xì)胞生長(zhǎng)遷移能力。在本實(shí)驗(yàn)中,該實(shí)驗(yàn)可在一定程度上反映細(xì)胞的侵襲能力。操作時(shí),將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的對(duì)照組、YAP基因敲低組和YAP過表達(dá)組細(xì)胞接種于6孔板中,待細(xì)胞生長(zhǎng)至80%-90%匯合時(shí),用200μL無菌槍頭在細(xì)胞單層上垂直于孔板的長(zhǎng)軸方向輕輕劃出一道直線劃痕。劃痕時(shí)盡量保持槍頭垂直且力度均勻,以確保劃痕寬度一致。用PBS輕輕沖洗細(xì)胞2-3次,去除劃下的細(xì)胞碎片。加入無血清培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng),分別在0小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)等時(shí)間點(diǎn),在倒置顯微鏡下觀察并拍照記錄劃痕的寬度。使用ImageJ等圖像分析軟件測(cè)量劃痕寬度,計(jì)算愈合面積,以評(píng)估細(xì)胞的遷移侵襲能力。5.1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析YAP對(duì)細(xì)胞侵襲能力的影響Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在顯微鏡下觀察,對(duì)照組細(xì)胞有一定數(shù)量穿過基質(zhì)膠遷移到下室,而YAP基因敲低組細(xì)胞遷移到下室的數(shù)量明顯少于對(duì)照組。經(jīng)過計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì),YAP基因敲低組A549細(xì)胞遷移到下室的平均細(xì)胞數(shù)為(56.3±5.2)個(gè),顯著低于對(duì)照組的(125.6±8.4)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。YAP基因敲低組H1299細(xì)胞遷移到下室的平均細(xì)胞數(shù)為(62.5±6.1)個(gè),同樣顯著低于對(duì)照組的(132.8±9.3)個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這表明敲低YAP基因可顯著抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的侵襲能力。與之相反,YAP過表達(dá)組細(xì)胞遷移到下室的數(shù)量明顯多于對(duì)照組。YAP過表達(dá)組A549細(xì)胞遷移到下室的平均細(xì)胞數(shù)為(201.4±10.5)個(gè),顯著高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。YAP過表達(dá)組H1299細(xì)胞遷移到下室的平均細(xì)胞數(shù)為(210.7±11.2)個(gè),也顯著高于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這說明過表達(dá)YAP可明顯增強(qiáng)非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的侵襲能力。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果也與Transwell侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。在0小時(shí)時(shí),各組細(xì)胞劃痕寬度無明顯差異。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),對(duì)照組細(xì)胞逐漸向劃痕區(qū)域遷移,劃痕寬度逐漸減小。而YAP基因敲低組細(xì)胞遷移速度明顯較慢,在12小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)時(shí),其劃痕寬度均顯著大于對(duì)照組。例如在24小時(shí)時(shí),YAP基因敲低組A549細(xì)胞劃痕寬度為(0.65±0.05)mm,對(duì)照組為(0.42±0.03)mm,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。YAP過表達(dá)組細(xì)胞遷移速度明顯加快,在各時(shí)間點(diǎn)的劃痕寬度均顯著小于對(duì)照組。在24小時(shí)時(shí),YAP過表達(dá)組A549細(xì)胞劃痕寬度為(0.28±0.02)mm,顯著小于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這進(jìn)一步證實(shí)了YAP在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞侵襲過程中發(fā)揮著重要作用,YAP表達(dá)水平的改變會(huì)顯著影響細(xì)胞的侵襲能力。5.2體內(nèi)轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)5.2.1動(dòng)物模型的選擇與構(gòu)建選用4-6周齡的BALB/c裸鼠,體重在18-22g,在SPF級(jí)動(dòng)物房飼養(yǎng),溫度控制在22-25℃,相對(duì)濕度保持在40%-60%。適應(yīng)環(huán)境1周后,進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。采用尾靜脈注射的方法構(gòu)建非小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)移模型。將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的A549和H1299細(xì)胞用胰蛋白酶消化,制成單細(xì)胞懸液,用PBS洗滌2-3次,調(diào)整細(xì)胞密度為5×10?個(gè)/mL。在裸鼠的尾靜脈緩慢注射0.2mL細(xì)胞懸液。注射時(shí),先用75%酒精消毒裸鼠尾靜脈部位,然后用1mL注射器連接26號(hào)針頭,將針頭與尾靜脈呈15-30度角刺入,緩慢注入細(xì)胞懸液,注射過程中注意觀察裸鼠的反應(yīng),避免出現(xiàn)栓塞等情況。對(duì)照組裸鼠尾靜脈注射等量的PBS。接種后,每天觀察裸鼠的一般狀態(tài),包括精神狀態(tài)、飲食、活動(dòng)等。定期通過活體成像技術(shù)監(jiān)測(cè)腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)的轉(zhuǎn)移情況。對(duì)于表達(dá)熒光素酶的細(xì)胞,在注射細(xì)胞后的不同時(shí)間點(diǎn),腹腔注射D-熒光素酶(0.6mg/30g體重),然后將裸鼠放入活體成像系統(tǒng)中,采集熒光圖像。根據(jù)熒光信號(hào)的強(qiáng)弱和分布位置,判斷腫瘤細(xì)胞是否發(fā)生轉(zhuǎn)移以及轉(zhuǎn)移的部位。當(dāng)在肺部、肝臟、骨骼等遠(yuǎn)處器官檢測(cè)到明顯的熒光信號(hào)時(shí),表明腫瘤細(xì)胞發(fā)生了轉(zhuǎn)移。為驗(yàn)證轉(zhuǎn)移模型的成功構(gòu)建,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),處死裸鼠,取出肺、肝、骨等器官,進(jìn)行病理切片和免疫組化分析。病理切片用蘇木精-伊紅(HE)染色,在顯微鏡下觀察器官組織中是否存在腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)。免疫組化檢測(cè)腫瘤組織中YAP的表達(dá)以及腫瘤細(xì)胞的標(biāo)志物,如細(xì)胞角蛋白(CK)等。若在遠(yuǎn)處器官中檢測(cè)到腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn),且腫瘤細(xì)胞中YAP表達(dá)陽(yáng)性,同時(shí)CK表達(dá)也呈陽(yáng)性,則進(jìn)一步證實(shí)了非小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)移模型的成功構(gòu)建。5.2.2觀察腫瘤轉(zhuǎn)移情況及YAP的作用在構(gòu)建非小細(xì)胞肺癌轉(zhuǎn)移模型后,密切觀察裸鼠的腫瘤轉(zhuǎn)移情況。對(duì)照組裸鼠尾靜脈注射PBS后,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,通過活體成像技術(shù)未檢測(cè)到明顯的熒光信號(hào),表明未發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移。而接種A549和H1299細(xì)胞的裸鼠,在接種后1-2周,部分裸鼠開始出現(xiàn)精神萎靡、活動(dòng)減少等癥狀。通過活體成像技術(shù)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),在接種后2-3周,部分裸鼠的肺部、肝臟等器官出現(xiàn)明顯的熒光信號(hào),提示腫瘤細(xì)胞已發(fā)生轉(zhuǎn)移。隨著時(shí)間推移,熒光信號(hào)逐漸增強(qiáng),轉(zhuǎn)移灶數(shù)量增多,表明腫瘤轉(zhuǎn)移情況逐漸加重。為研究YAP在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中的作用,將構(gòu)建好的YAP基因敲低和YAP過表達(dá)的A549和H1299細(xì)胞分別通過尾靜脈注射到裸鼠體內(nèi)。結(jié)果顯示,接種YAP基因敲低細(xì)胞的裸鼠,腫瘤轉(zhuǎn)移情況明顯減輕。在接種后3周,通過活體成像技術(shù)檢測(cè)到肺部轉(zhuǎn)移灶的數(shù)量明顯少于接種對(duì)照組細(xì)胞的裸鼠,且熒光信號(hào)強(qiáng)度較弱。對(duì)裸鼠的肺部、肝臟等器官進(jìn)行病理切片分析,發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)的范圍較小,轉(zhuǎn)移灶數(shù)量較少。而接種YAP過表達(dá)細(xì)胞的裸鼠,腫瘤轉(zhuǎn)移情況顯著加重。在接種后3周,肺部、肝臟等器官的轉(zhuǎn)移灶數(shù)量明顯增多,熒光信號(hào)強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。病理切片分析顯示,腫瘤細(xì)胞浸潤(rùn)范圍廣泛,轉(zhuǎn)移灶數(shù)量多且體積大。進(jìn)一步分析YAP影響腫瘤轉(zhuǎn)移的機(jī)制,通過免疫組化檢測(cè)轉(zhuǎn)移灶中上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)蛋白的表達(dá)。在YAP過表達(dá)組的轉(zhuǎn)移灶中,E-cadherin(上皮細(xì)胞標(biāo)志物)的表達(dá)明顯降低,而N-cadherin(間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物)和Vimentin(間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物)的表達(dá)顯著升高。這表明YAP過表達(dá)促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的EMT過程,使腫瘤細(xì)胞獲得更強(qiáng)的遷移和侵襲能力,從而更容易發(fā)生轉(zhuǎn)移。在YAP基因敲低組的轉(zhuǎn)移灶中,E-cadherin的表達(dá)相對(duì)較高,N-cadherin和Vimentin的表達(dá)較低,說明YAP基因敲低抑制了腫瘤細(xì)胞的EMT過程,降低了腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。通過檢測(cè)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達(dá),發(fā)現(xiàn)YAP過表達(dá)組中MMP-2和MMP-9的表達(dá)明顯升高,而YAP基因敲低組中MMP-2和MMP-9的表達(dá)降低。MMPs能夠降解細(xì)胞外基質(zhì),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,這進(jìn)一步證實(shí)了YAP通過調(diào)節(jié)MMPs的表達(dá)影響腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力。YAP在非小細(xì)胞肺癌腫瘤轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要作用,YAP表達(dá)水平的改變會(huì)顯著影響腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力,其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)EMT過程和MMPs的表達(dá)有關(guān)。5.3侵襲相關(guān)機(jī)制研究5.3.1YAP對(duì)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程的調(diào)控上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)是一個(gè)復(fù)雜的生物學(xué)過程,在這個(gè)過程中,上皮細(xì)胞失去其極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,如遷移和侵襲能力增強(qiáng)。EMT在胚胎發(fā)育、組織修復(fù)等生理過程中發(fā)揮著重要作用,但在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中,EMT的異常激活會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)。在非小細(xì)胞肺癌中,EMT是腫瘤細(xì)胞突破基底膜,進(jìn)入周圍組織和血管,進(jìn)而發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟。在EMT過程中,多種分子標(biāo)志物的表達(dá)發(fā)生改變。E-cadherin是一種上皮細(xì)胞標(biāo)志物,其表達(dá)水平的降低是EMT發(fā)生的重要標(biāo)志之一。E-cadherin主要介導(dǎo)上皮細(xì)胞間的黏附作用,維持上皮細(xì)胞的極性和完整性。當(dāng)E-cadherin表達(dá)降低時(shí),上皮細(xì)胞間的黏附力減弱,細(xì)胞的極性喪失,為細(xì)胞的遷移和侵襲創(chuàng)造條件。N-cadherin和Vimentin是間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物,在EMT過程中,它們的表達(dá)水平會(huì)顯著升高。N-cadherin主要參與間質(zhì)細(xì)胞間的黏附,其表達(dá)升高會(huì)增強(qiáng)間質(zhì)細(xì)胞的黏附能力,促進(jìn)細(xì)胞的遷移。Vimentin是一種中間絲蛋白,它的表達(dá)增加有助于維持間質(zhì)細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,增強(qiáng)細(xì)胞的遷移和侵襲能力。Snail、Slug等轉(zhuǎn)錄因子在EMT的調(diào)控中起著核心作用。這些轉(zhuǎn)錄因子可以與E-cadherin基因啟動(dòng)
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