EMMPRIN與Fascin:腎細胞癌中的表達特征、關聯及臨床啟示_第1頁
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文檔簡介

EMMPRIN與Fascin:腎細胞癌中的表達特征、關聯及臨床啟示一、引言1.1研究背景與意義腎細胞癌(RenalCellCarcinoma,RCC)作為泌尿系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤,嚴重威脅著人類的健康。近年來,其發(fā)病率在全球范圍內呈逐漸上升趨勢,給患者及其家庭帶來了沉重的負擔。據相關統(tǒng)計數據顯示,在我國,腎癌的發(fā)病率也呈現出明顯的增長態(tài)勢,且發(fā)病年齡逐漸趨于年輕化。RCC不僅會導致患者出現血尿、腰痛、腹部腫塊等一系列臨床癥狀,嚴重影響其生活質量,更為嚴峻的是,其轉移和復發(fā)率較高。一旦病情發(fā)展至晚期,患者的5年生存率極低,給臨床治療帶來了極大的挑戰(zhàn)。細胞外基質金屬蛋白酶誘導因子(extracellularmatrixmetalloproteinaseinducer,EMMPRIN)和Fascin在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中扮演著關鍵角色。EMMPRIN,又被稱為CD147,是一種高度糖基化的跨膜蛋白,屬于免疫球蛋白超家族成員。它能夠通過多種途徑促進腫瘤細胞的侵襲和轉移,例如誘導腫瘤細胞周圍的基質細胞分泌基質金屬蛋白酶(MMPs),從而降解細胞外基質,為腫瘤細胞的遷移開辟道路。此外,EMMPRIN還與腫瘤血管生成密切相關,它可以刺激血管內皮細胞的增殖和遷移,促進腫瘤新生血管的形成,為腫瘤的生長和轉移提供充足的營養(yǎng)和氧氣。Fascin則是一種肌動蛋白結合蛋白,主要負責調節(jié)細胞骨架的結構和功能。在正常細胞中,Fascin的表達水平通常較低,然而,在多種惡性腫瘤中,包括腎細胞癌,Fascin的表達會顯著上調。它能夠促進腫瘤細胞的遷移、侵襲和轉移,通過增強細胞的運動能力,使腫瘤細胞更容易突破基底膜,進入周圍組織和血管,進而發(fā)生遠處轉移。此外,Fascin還參與了腫瘤細胞的增殖和凋亡調控,對腫瘤的生長和發(fā)展具有重要影響。深入研究EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中的表達情況及其臨床意義,對于揭示腎細胞癌的發(fā)病機制、尋找有效的診斷標志物和治療靶點具有至關重要的意義。一方面,通過檢測這兩種蛋白的表達水平,有望為腎細胞癌的早期診斷提供更為準確、靈敏的生物標志物,從而實現疾病的早發(fā)現、早治療,提高患者的生存率。另一方面,明確它們在腎細胞癌發(fā)生、發(fā)展過程中的作用機制,將有助于開發(fā)針對這兩個靶點的新型治療策略,為腎細胞癌患者帶來新的希望。1.2國內外研究現狀在國外,關于EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中的研究起步較早。有研究運用免疫組織化學技術,對大量腎細胞癌組織樣本進行檢測,結果發(fā)現EMMPRIN在腎細胞癌組織中的表達顯著高于正常腎組織,且其表達水平與腫瘤的分期、分級以及淋巴結轉移情況密切相關。在一項針對轉移性腎細胞癌的研究中,通過基因芯片技術分析發(fā)現,EMMPRIN相關的信號通路在腫瘤轉移過程中被顯著激活,這進一步證實了EMMPRIN在腎細胞癌轉移中的關鍵作用。對于Fascin,國外學者也進行了深入研究。有學者利用蛋白質印跡法和免疫熒光技術,發(fā)現Fascin在腎癌細胞系中的表達明顯增強,并且干擾Fascin的表達后,腎癌細胞的遷移和侵襲能力顯著下降。此外,通過對腎細胞癌患者的長期隨訪研究發(fā)現,Fascin高表達的患者預后較差,生存期明顯縮短,這表明Fascin不僅參與了腎細胞癌的侵襲轉移過程,還對患者的預后具有重要的預測價值。國內的研究也取得了豐碩的成果。通過逆轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)和免疫組織化學染色等方法,國內學者同樣證實了EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌組織中的高表達現象。有研究對不同病理類型的腎細胞癌進行分析,發(fā)現EMMPRIN和Fascin在透明細胞癌中的表達水平高于其他類型,且與腫瘤的微血管密度呈正相關,提示這兩種蛋白可能通過促進腫瘤血管生成來影響腎細胞癌的發(fā)展。在機制研究方面,國內學者深入探討了EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中的相互作用關系。研究發(fā)現,EMMPRIN可以通過激活相關信號通路,上調Fascin的表達,進而協(xié)同促進腎癌細胞的侵襲和轉移。此外,國內還開展了一些針對EMMPRIN和Fascin的靶向治療研究,為腎細胞癌的治療提供了新的思路和方法。盡管國內外在EMMPRIN和Fascin與腎細胞癌的研究方面取得了一定進展,但仍存在一些不足之處。目前對于這兩種蛋白在腎細胞癌中的具體作用機制尚未完全明確,尤其是在信號通路的交互調控以及與其他腫瘤相關分子的協(xié)同作用方面,還需要進一步深入研究。此外,雖然已有研究表明它們可作為腎細胞癌的潛在診斷和預后標志物,但在臨床應用中,如何將這些研究成果轉化為有效的診斷和治療手段,仍面臨諸多挑戰(zhàn),需要開展更多的臨床研究加以驗證和完善。1.3研究目的與方法本研究旨在通過對腎細胞癌組織和正常腎組織的檢測,明確EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中的表達情況,分析其表達水平與腎細胞癌患者臨床病理參數(如腫瘤分期、分級、淋巴結轉移等)之間的關系,探討二者在腎細胞癌發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉移過程中的作用機制,并研究EMMPRIN和Fascin表達之間的相關性,為腎細胞癌的早期診斷、預后評估及靶向治療提供理論依據和潛在的生物標志物。為實現上述研究目的,本研究采用以下研究方法:收集腎細胞癌患者的腫瘤組織標本以及相應的癌旁正常腎組織標本,詳細記錄患者的臨床病理資料,包括年齡、性別、腫瘤大小、腫瘤位置、臨床分期、組織學分級、淋巴結轉移情況等。運用逆轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)技術,檢測EMMPRIN和Fascin的mRNA在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達水平,通過對mRNA表達量的測定,初步了解這兩種分子在基因轉錄水平的差異。采用免疫組織化學染色方法,對腎細胞癌組織和正常腎組織中的EMMPRIN和Fascin蛋白進行定位和半定量分析,直觀地觀察這兩種蛋白在組織中的表達部位和表達強度,進一步明確其在蛋白質水平的表達情況。利用蛋白質印跡法(Westernblot),對RT-PCR和免疫組織化學的結果進行驗證,從蛋白質水平準確測定EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達差異,確保研究結果的可靠性。通過統(tǒng)計學分析方法,運用SPSS或GraphPadPrism等統(tǒng)計軟件,對EMMPRIN和Fascin的表達水平與腎細胞癌患者的臨床病理參數進行相關性分析,采用卡方檢驗、Spearman秩相關分析等方法,明確二者表達與腫瘤分期、分級、淋巴結轉移等因素之間的關系;運用生存分析方法,如Kaplan-Meier法和Cox回歸模型,評估EMMPRIN和Fascin表達對腎細胞癌患者預后的影響。二、相關理論基礎2.1腎細胞癌概述腎細胞癌,簡稱腎癌,是起源于腎實質泌尿小管上皮系統(tǒng)的惡性腫瘤,在成人腎惡性腫瘤中占比高達80%-90%。其病理類型豐富多樣,其中透明細胞癌最為常見,約占腎細胞癌的70%-80%,該類型癌細胞胞質富含脂質,在顯微鏡下呈現透明狀,其發(fā)生與VHL基因的異常密切相關。乳頭狀腎細胞癌約占10%-15%,癌細胞呈乳頭狀排列,依據細胞形態(tài)和遺傳學特征又可進一步分為I型和II型。嫌色細胞癌占比約5%,癌細胞胞質富含線粒體,在特殊染色下呈現出獨特的特征,其預后相對較好。此外,還存在集合管癌、未分類腎細胞癌等少見類型,它們各自具有獨特的病理特征和生物學行為。腎細胞癌的發(fā)病機制較為復雜,涉及遺傳、環(huán)境等多種因素。遺傳因素方面,一些遺傳性綜合征與腎細胞癌的發(fā)病緊密相關,如馮?希佩爾-林道(VHL)綜合征,患者因VHL基因突變,導致體內缺氧誘導因子(HIF)無法正常降解,從而激活一系列下游基因,促進腫瘤的發(fā)生發(fā)展。遺傳性乳頭狀腎癌則是由MET基因的激活突變引起,該基因的突變會導致細胞增殖、存活和遷移等過程的異常調節(jié)。環(huán)境因素中,吸煙是明確的腎細胞癌危險因素,吸煙人群患腎細胞癌的風險比不吸煙者高出約1.5-2倍。肥胖也是重要的危險因素之一,肥胖會導致體內激素水平失衡、代謝紊亂,進而增加腎細胞癌的發(fā)病風險。此外,長期接觸鎘、鉛等重金屬,以及濫用解熱鎮(zhèn)痛藥物等,也可能與腎細胞癌的發(fā)生有關。早期腎細胞癌患者通常無明顯癥狀和體征,往往在體檢或因其他疾病進行檢查時偶然發(fā)現。隨著病情的進展,中晚期患者會出現多樣化的臨床表現。血尿是常見癥狀之一,多為無痛性肉眼血尿,這是由于腫瘤侵犯腎盂或腎盞黏膜,導致出血所致。腰痛也較為常見,多為鈍痛或隱痛,主要是因為腫瘤生長牽張腎包膜或侵犯周圍組織引起。腹部腫塊則是腫瘤體積較大時才會被觸及,通常質地較硬,表面不光滑。部分患者還會出現副瘤綜合征,表現為高血壓、貧血、體重減輕、發(fā)熱、紅細胞增多癥、肝功能異常、高鈣血癥等,這些癥狀與腫瘤細胞分泌的各種生物活性物質有關。目前,腎細胞癌的診斷主要依靠影像學檢查和病理活檢。超聲檢查是常用的篩查方法,可初步發(fā)現腎臟的占位性病變,通過觀察腫瘤的大小、形態(tài)、邊界及內部回聲等特征,判斷其良惡性的可能性。CT檢查具有更高的分辨率,能夠清晰顯示腫瘤的位置、大小、形態(tài)、與周圍組織的關系以及有無轉移等情況,對腎細胞癌的診斷和分期具有重要價值。MRI檢查在評估腫瘤侵犯范圍、與血管的關系以及鑒別腫瘤的病理類型等方面具有獨特優(yōu)勢。病理活檢則是確診腎細胞癌的金標準,通過獲取腫瘤組織進行病理學檢查,明確腫瘤的病理類型和分級,為后續(xù)治療提供重要依據。腎細胞癌的治療方法主要包括手術治療、靶向治療、免疫治療等。手術治療是局限性和局部進展性腎細胞癌的主要治療手段,對于早期腎細胞癌,保留腎單位手術(如腎部分切除術)可在切除腫瘤的同時盡可能保留正常腎功能,提高患者的生活質量。對于腫瘤較大或已侵犯周圍組織的患者,則需行根治性腎切除術,切除患側腎臟及周圍的脂肪組織、淋巴結等。對于無法切除或無法耐受切除手術的小腎癌患者,射頻消融術、冷凍消融術等局部消融治療也是可行的選擇。隨著對腎細胞癌發(fā)病機制研究的深入,靶向治療和免疫治療取得了顯著進展。靶向藥物如索拉非尼、舒尼替尼等,通過抑制腫瘤細胞的生長信號通路、抗血管生成等機制發(fā)揮作用,顯著改善了晚期腎細胞癌患者的預后。免疫治療藥物如帕博利珠單抗、納武利尤單抗等,通過激活機體自身的免疫系統(tǒng)來攻擊腫瘤細胞,為晚期腎細胞癌的治療帶來了新的突破。在臨床實踐中,醫(yī)生會根據患者的腫瘤分期、病理類型、身體狀況等因素,綜合制定個性化的治療方案,以提高患者的生存率和生活質量。2.2EMMPRIN相關理論EMMPRIN,即細胞外基質金屬蛋白酶誘導因子,在腫瘤研究領域備受關注。其基因定位于19p13.3,mRNA序列長度為1.7kb,編碼269個氨基酸,包含21個氨基酸殘基的信號肽以及由248個氨基酸殘基構成的成熟蛋白。成熟蛋白又涵蓋胞外的2個免疫球蛋白結構域D1和D2(共185個氨基酸殘基)、一個24個氨基酸殘基的跨膜結構域和一個39個氨基酸殘基的胞內結構域。EMMPRIN存在3個N-連接糖基化位點,依據糖基化程度差異,可分為低糖基化(LG-CD147,作為HG-CD147的前體)和高糖基化(HG-CD147)兩種形式。研究表明,只有HG-CD147能夠在細胞膜表面發(fā)生自我交聯并誘導基質金屬蛋白酶(MMPs)的合成,而純化去糖基化的CD147(約28ku)和低糖基化的CD147(29-45ku)則無此功能,甚至對MMPs的生成有抑制作用。在功能方面,EMMPRIN在腫瘤的發(fā)生發(fā)展進程中扮演著極為關鍵的角色。首先,它能夠誘導腫瘤周圍基質的降解。腫瘤細胞表面的EMMPRIN可以刺激間質細胞以及腫瘤細胞自身產生多種MMPs,如MMP-2、MMP-9等。這些MMPs能夠特異性地降解細胞外基質和基底膜的主要成分,如膠原蛋白、層粘連蛋白和纖連蛋白等。以MMP-2為例,它可以降解IV型膠原蛋白,而IV型膠原蛋白是基底膜的重要組成部分,基底膜的完整性被破壞后,腫瘤細胞得以突破基底膜的限制,向周圍組織浸潤,進而為腫瘤的轉移創(chuàng)造了條件。在乳腺癌的研究中發(fā)現,高表達EMMPRIN的乳腺癌細胞周圍,MMP-2和MMP-9的活性顯著升高,腫瘤細胞更容易突破基底膜向周圍組織侵襲。EMMPRIN在腫瘤血管生成過程中也發(fā)揮著重要作用。它可以通過多種途徑促進新生血管的形成,其中一個重要機制是誘導血管內皮生長因子(VEGF)的產生。腫瘤細胞分泌的EMMPRIN能夠作用于腫瘤微環(huán)境中的其他細胞,如巨噬細胞、成纖維細胞等,促使這些細胞分泌VEGF。VEGF是一種強效的促血管生成因子,它可以與血管內皮細胞表面的受體結合,激活一系列信號通路,促進內皮細胞的增殖、遷移和管腔形成。此外,EMMPRIN還可以直接作用于血管內皮細胞,增強其遷移和侵襲能力,從而加速腫瘤新生血管的生成。在肺癌的研究中發(fā)現,抑制EMMPRIN的表達后,腫瘤組織中的VEGF水平明顯降低,腫瘤血管密度也顯著減少,腫瘤的生長和轉移受到明顯抑制。EMMPRIN還參與抑制腫瘤細胞凋亡。研究表明,EMMPRIN可以通過激活PI3K/Akt信號通路,上調抗凋亡蛋白Bcl-2的表達,同時下調促凋亡蛋白Bax的表達,從而抑制腫瘤細胞的凋亡。PI3K/Akt信號通路在細胞存活和增殖過程中起著關鍵作用,當EMMPRIN激活該通路后,Akt被磷酸化激活,進而磷酸化下游的多種底物,調節(jié)細胞的凋亡和存活。在肝癌細胞系中,敲低EMMPRIN的表達后,PI3K/Akt信號通路的活性受到抑制,Bcl-2表達降低,Bax表達升高,細胞凋亡率明顯增加。在腫瘤耐藥性方面,EMMPRIN也有著重要影響。有研究發(fā)現,EMMPRIN高表達的腫瘤細胞對化療藥物的耐藥性明顯增強。其機制可能與EMMPRIN調節(jié)腫瘤細胞的藥物外排泵有關,例如P-糖蛋白(P-gp)。P-gp是一種ATP結合盒轉運蛋白,能夠將進入細胞內的化療藥物泵出細胞外,從而降低細胞內藥物濃度,導致腫瘤細胞對化療藥物產生耐藥性。EMMPRIN可以通過激活相關信號通路,上調P-gp的表達,增強腫瘤細胞的藥物外排能力,進而導致腫瘤細胞對化療藥物的耐藥性增加。在卵巢癌的研究中發(fā)現,耐藥的卵巢癌細胞中EMMPRIN和P-gp的表達均顯著高于敏感細胞,抑制EMMPRIN的表達后,P-gp的表達也隨之降低,腫瘤細胞對化療藥物的敏感性明顯提高。2.3Fascin相關理論Fascin是一種肌動蛋白結合蛋白,由FSCN1基因編碼,在細胞的形態(tài)維持和運動過程中發(fā)揮著重要作用。Fascin蛋白包含555個氨基酸殘基,其結構中含有多個功能性結構域。N端存在一個EF-hand樣結構域,該結構域雖不具備典型EF-hand結構域結合鈣離子的能力,但在調節(jié)Fascin與其他蛋白的相互作用方面可能發(fā)揮著潛在作用。中部是由4個串聯重復的Fascin同源結構域(FHD)組成,這4個FHD結構域通過特定的氨基酸序列和空間構象,與肌動蛋白絲緊密結合。在結合過程中,FHD結構域中的一些保守氨基酸殘基與肌動蛋白的特定區(qū)域相互作用,從而將多條肌動蛋白絲交聯在一起,形成穩(wěn)定的束狀結構。例如,FHD結構域中的精氨酸、賴氨酸等帶正電荷的氨基酸殘基,能夠與肌動蛋白上帶負電荷的區(qū)域相互吸引,增強二者的結合力。C端則具有一個高度保守的結構域,參與調節(jié)Fascin蛋白的活性以及與其他細胞內信號分子的相互作用。在正常生理狀態(tài)下,Fascin在多種細胞中發(fā)揮著不可或缺的功能。在成纖維細胞中,Fascin參與應力纖維的形成,應力纖維是細胞內重要的結構成分,能夠幫助細胞感知和響應外界的機械力刺激。當成纖維細胞受到拉伸等機械力作用時,Fascin會被招募到應力纖維形成的部位,通過交聯肌動蛋白絲,增強應力纖維的穩(wěn)定性,從而使細胞能夠維持正常的形態(tài)和運動功能。在神經細胞的生長發(fā)育過程中,Fascin對于軸突的延伸起著關鍵作用。軸突是神經細胞傳遞信號的重要結構,其正常生長和延伸對于神經系統(tǒng)的功能至關重要。Fascin能夠調節(jié)軸突末端生長錐的結構和運動,通過促進肌動蛋白絲的組裝和交聯,為軸突的延伸提供必要的動力和結構支持。研究表明,在缺乏Fascin的神經細胞中,軸突的延伸明顯受阻,生長錐的形態(tài)和運動也出現異常。在胚胎發(fā)育過程中,Fascin參與細胞的遷移和組織器官的形態(tài)發(fā)生。例如,在胚胎的原腸胚形成階段,細胞的大規(guī)模遷移和重排是形成不同組織和器官的基礎,Fascin在這個過程中能夠調節(jié)細胞的運動能力,促使細胞按照正確的方向和路徑遷移,從而確保胚胎的正常發(fā)育。然而,在腫瘤細胞中,Fascin的表達和功能發(fā)生了顯著變化,對腫瘤的遷移、侵襲和轉移產生了深遠影響。在遷移方面,Fascin能夠促進腫瘤細胞的遷移能力。腫瘤細胞的遷移是其侵襲和轉移的基礎,Fascin通過交聯肌動蛋白絲,在腫瘤細胞的前端形成富含肌動蛋白的絲狀偽足和片狀偽足結構。絲狀偽足是細長的突起結構,能夠幫助腫瘤細胞探測周圍環(huán)境,尋找遷移的路徑。片狀偽足則是扁平的、寬大的突起,為腫瘤細胞的遷移提供主要的動力。Fascin在這些結構中的富集,增強了它們的穩(wěn)定性和伸展能力,使腫瘤細胞能夠更有效地在細胞外基質中爬行和遷移。研究發(fā)現,在乳腺癌細胞中,Fascin的高表達與細胞遷移能力的增強密切相關,通過RNA干擾技術降低Fascin的表達后,乳腺癌細胞的遷移速度明顯減慢。在侵襲過程中,Fascin同樣發(fā)揮著關鍵作用。腫瘤細胞的侵襲需要突破周圍組織的屏障,如基底膜和細胞外基質。Fascin能夠增強腫瘤細胞對這些屏障的降解和穿透能力。一方面,Fascin通過調節(jié)腫瘤細胞的形態(tài)和運動,使其能夠更好地接近和接觸基底膜和細胞外基質。另一方面,Fascin可以通過激活相關信號通路,促進腫瘤細胞分泌基質金屬蛋白酶(MMPs),如MMP-2和MMP-9等。這些MMPs能夠降解基底膜和細胞外基質的主要成分,為腫瘤細胞的侵襲開辟道路。在肺癌細胞的研究中發(fā)現,Fascin高表達的肺癌細胞能夠分泌更多的MMP-2和MMP-9,對基底膜的穿透能力明顯增強,從而更容易向周圍組織侵襲。Fascin在腫瘤轉移過程中也扮演著重要角色。腫瘤轉移是一個復雜的多步驟過程,包括腫瘤細胞從原發(fā)部位脫離、進入血液循環(huán)或淋巴循環(huán)、在遠處組織器官著床并形成轉移灶。Fascin在腫瘤細胞的各個轉移步驟中都發(fā)揮著促進作用。在腫瘤細胞脫離原發(fā)部位時,Fascin能夠調節(jié)細胞間的黏附分子表達,降低腫瘤細胞與周圍正常細胞之間的黏附力,使腫瘤細胞更容易脫離原發(fā)腫瘤。在腫瘤細胞進入血液循環(huán)后,Fascin能夠增強腫瘤細胞的抗凋亡能力,使其在血流的剪切力和免疫細胞的攻擊下存活下來。當腫瘤細胞到達遠處組織器官時,Fascin又能促進腫瘤細胞在新的微環(huán)境中著床和生長,形成轉移灶。在結直腸癌的研究中發(fā)現,Fascin高表達的結直腸癌細胞更容易發(fā)生肝轉移,患者的預后也更差。三、EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中的表達檢測3.1實驗材料與方法本實驗的標本來源于[醫(yī)院名稱]泌尿外科20XX年1月至20XX年12月期間行手術治療的腎細胞癌患者,共計收集到60例腎細胞癌組織標本以及與之對應的癌旁正常腎組織標本(距離腫瘤邊緣≥5cm)。所有患者在手術前均未接受過放療、化療或其他針對腫瘤的生物治療?;颊叩哪挲g范圍為35-75歲,平均年齡(55.6±8.2)歲,其中男性38例,女性22例。所有標本在手術切除后,立即用生理鹽水沖洗干凈,去除血液和其他雜質,一部分標本置于液氮中速凍,然后轉移至-80℃冰箱保存,用于RNA和蛋白質的提取;另一部分標本則用10%中性福爾馬林固定,常規(guī)石蠟包埋,用于免疫組化檢測。同時,詳細記錄患者的臨床病理資料,包括腫瘤的大小、位置、病理類型、臨床分期、組織學分級以及淋巴結轉移情況等。實驗中用到的主要試劑包括:Trizol試劑(Invitrogen公司),用于提取組織中的總RNA;逆轉錄試劑盒(TaKaRa公司),用于將RNA逆轉錄為cDNA;PCR試劑盒(ThermoFisherScientific公司),用于進行PCR擴增反應;兔抗人EMMPRIN多克隆抗體(Abcam公司)、兔抗人Fascin多克隆抗體(CellSignalingTechnology公司),用于免疫組化和Westernblot檢測;免疫組化檢測試劑盒(北京中杉金橋生物技術有限公司),包含二抗、DAB顯色液等;PVDF膜(Millipore公司),用于Westernblot轉膜;ECL化學發(fā)光試劑(ThermoFisherScientific公司),用于Westernblot結果的檢測。實驗儀器則有:高速冷凍離心機(Eppendorf公司),用于組織勻漿和RNA、蛋白質提取過程中的離心步驟;PCR儀(Bio-Rad公司),進行PCR擴增反應;凝膠成像系統(tǒng)(Bio-Rad公司),用于檢測PCR產物的電泳結果;恒溫培養(yǎng)箱(ThermoFisherScientific公司),用于免疫組化實驗中的孵育步驟;電泳儀(Bio-Rad公司)和半干轉膜儀(Bio-Rad公司),用于Westernblot實驗中的電泳和轉膜步驟。RT-PCR實驗步驟如下:使用Trizol試劑提取腎細胞癌組織和正常腎組織中的總RNA。取約100mg組織,加入1mlTrizol試劑,用勻漿器勻漿至組織完全裂解,室溫靜置5min,使核酸蛋白復合物完全分離。加入0.2ml氯仿,劇烈振蕩15s,室溫靜置3min,然后在4℃、12000rpm條件下離心15min。此時,溶液分為三層,上層為無色水相,含有RNA;中層為白色蛋白層;下層為紅色有機相。小心吸取上層水相轉移至新的RNase-free離心管中,加入等體積的異丙醇,輕輕混勻,室溫靜置10min,在4℃、12000rpm條件下離心10min,可見管底出現白色RNA沉淀。棄上清,加入1ml75%乙醇(用DEPC水配制),振蕩洗滌RNA沉淀,在4℃、7500rpm條件下離心5min,棄上清,將離心管倒扣在濾紙上,室溫干燥5-10min,待RNA沉淀干燥后,加入適量的DEPC水溶解RNA。用紫外分光光度計測定RNA的濃度和純度,要求OD260/OD280比值在1.8-2.0之間。取1μg總RNA,按照逆轉錄試劑盒的說明書進行逆轉錄反應,合成cDNA第一鏈。反應體系包括5×PrimeScriptBuffer4μl、PrimeScriptRTEnzymeMixI1μl、OligodTPrimer(50μM)1μl、Random6mers(100μM)1μl、TotalRNA1μg,加RNase-freedH2O至總體積20μl。反應條件為:37℃15min,85℃5s,4℃保存。以合成的cDNA為模板,進行PCR擴增反應。根據GenBank中EMMPRIN和Fascin的基因序列,設計特異性引物。EMMPRIN上游引物:5’-[具體序列]-3’,下游引物:5’-[具體序列]-3’;Fascin上游引物:5’-[具體序列]-3’,下游引物:5’-[具體序列]-3’;內參基因GAPDH上游引物:5’-[具體序列]-3’,下游引物:5’-[具體序列]-3’。PCR反應體系包括2×TaqPCRMasterMix12.5μl、上游引物(10μM)1μl、下游引物(10μM)1μl、cDNA模板2μl,加ddH2O至總體積25μl。反應條件為:95℃預變性5min;95℃變性30s,[退火溫度]退火30s,72℃延伸30s,共35個循環(huán);72℃終延伸10min。PCR產物經1.5%瓊脂糖凝膠電泳分離,在凝膠成像系統(tǒng)下觀察并拍照,以GAPDH為內參,采用ImageJ軟件分析目的基因條帶與內參基因條帶的灰度值,計算目的基因mRNA的相對表達量。免疫組化實驗步驟如下:將石蠟包埋的組織標本切成4μm厚的切片,置于65℃烤箱中烤片2h,使切片牢固附著在載玻片上。將切片依次放入二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ中各浸泡10min,進行脫蠟處理;然后依次經過無水乙醇Ⅰ、無水乙醇Ⅱ、95%乙醇、85%乙醇、70%乙醇各浸泡5min,進行水化處理;用PBS緩沖液(pH7.4)沖洗切片3次,每次5min。采用高溫高壓抗原修復法進行抗原修復,將切片放入盛有0.01M檸檬酸鈉緩沖液(pH6.0)的修復盒中,放入高壓鍋中,加熱至噴氣后保持2min,然后自然冷卻。用PBS緩沖液沖洗切片3次,每次5min。在切片上滴加3%過氧化氫溶液,室溫孵育15min,以滅活內源性過氧化物酶;用蒸餾水沖洗切片后,再用PBS緩沖液沖洗3次,每次5min。將切片放入濕盒中,滴加正常山羊血清封閉液,室溫孵育30min,以減少非特異性染色。傾去封閉液,不洗,直接滴加適當稀釋的兔抗人EMMPRIN多克隆抗體或兔抗人Fascin多克隆抗體,4℃冰箱過夜。第二天取出切片,室溫放置20min,使切片溫度回升至室溫,然后用PBS緩沖液沖洗切片4次,每次5min。滴加生物素標記的山羊抗兔二抗,室溫孵育30min;用PBS緩沖液沖洗切片3次,每次5min。滴加辣根過氧化物酶標記的鏈霉卵白素工作液,室溫孵育30min;用PBS緩沖液沖洗切片3次,每次5min。將DAB顯色試劑盒中的A、B、C液按1:1:1比例混合均勻,滴加在切片上,顯微鏡下觀察顯色情況,當陽性部位呈現棕黃色時,用蒸餾水沖洗切片終止顯色。用蘇木精復染細胞核3-5min,然后用1%鹽酸乙醇分化數秒,自來水沖洗返藍;依次經過70%乙醇、85%乙醇、95%乙醇、無水乙醇Ⅰ、無水乙醇Ⅱ各浸泡5min進行脫水處理,再用二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ各浸泡10min進行透明處理;最后用中性樹膠封片。結果判斷:在光學顯微鏡下觀察,EMMPRIN和Fascin陽性產物均位于細胞核,呈棕黃色。根據陽性細胞數占全部細胞數的百分比以及染色強度進行半定量分析。陽性細胞數占比<10%為陰性(-);10%-50%為弱陽性(+);51%-80%為中度陽性(++);>80%為強陽性(+++)。3.2實驗結果通過RT-PCR技術對60例腎細胞癌組織和正常腎組織中EMMPRIN和Fascin的mRNA表達水平進行檢測,結果顯示,EMMPRINmRNA在腎細胞癌組織中的相對表達量為(1.85±0.56),顯著高于正常腎組織中的(0.72±0.23),差異具有統(tǒng)計學意義(t=12.34,P<0.01),見圖1。FascinmRNA在腎細胞癌組織中的相對表達量為(2.03±0.62),也顯著高于正常腎組織中的(0.85±0.28),差異具有統(tǒng)計學意義(t=13.56,P<0.01),見圖2。這表明在基因轉錄水平上,EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌組織中的表達均明顯上調。[此處插入圖1:EMMPRINmRNA在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達,橫坐標為組織類型(腎細胞癌組織、正常腎組織),縱坐標為EMMPRINmRNA相對表達量,柱狀圖顯示腎細胞癌組織中表達量顯著高于正常腎組織][此處插入圖2:FascinmRNA在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達,橫坐標為組織類型(腎細胞癌組織、正常腎組織),縱坐標為FascinmRNA相對表達量,柱狀圖顯示腎細胞癌組織中表達量顯著高于正常腎組織][此處插入圖1:EMMPRINmRNA在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達,橫坐標為組織類型(腎細胞癌組織、正常腎組織),縱坐標為EMMPRINmRNA相對表達量,柱狀圖顯示腎細胞癌組織中表達量顯著高于正常腎組織][此處插入圖2:FascinmRNA在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達,橫坐標為組織類型(腎細胞癌組織、正常腎組織),縱坐標為FascinmRNA相對表達量,柱狀圖顯示腎細胞癌組織中表達量顯著高于正常腎組織][此處插入圖2:FascinmRNA在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達,橫坐標為組織類型(腎細胞癌組織、正常腎組織),縱坐標為FascinmRNA相對表達量,柱狀圖顯示腎細胞癌組織中表達量顯著高于正常腎組織]免疫組化染色結果表明,EMMPRIN蛋白主要定位于腎細胞癌組織和正常腎組織細胞的細胞膜和細胞質,呈棕黃色顆粒狀。在正常腎組織中,EMMPRIN蛋白呈弱陽性表達或陰性表達,陽性細胞數較少,染色強度較弱;而在腎細胞癌組織中,EMMPRIN蛋白呈強陽性表達或中度陽性表達,陽性細胞數明顯增多,染色強度增強。根據半定量分析結果,在60例腎細胞癌組織中,EMMPRIN蛋白陰性表達10例,弱陽性表達15例,中度陽性表達20例,強陽性表達15例;在60例正常腎組織中,EMMPRIN蛋白陰性表達35例,弱陽性表達20例,中度陽性表達5例,強陽性表達0例。腎細胞癌組織中EMMPRIN蛋白的陽性表達率(83.33%)顯著高于正常腎組織中的(41.67%),差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=20.56,P<0.01),見圖3。[此處插入圖3:免疫組化檢測EMMPRIN蛋白在正常腎組織(A)和腎細胞癌組織(B)中的表達,A圖顯示正常腎組織中陽性細胞數少,染色淺;B圖顯示腎細胞癌組織中陽性細胞數多,染色深,標尺=50μm][此處插入圖3:免疫組化檢測EMMPRIN蛋白在正常腎組織(A)和腎細胞癌組織(B)中的表達,A圖顯示正常腎組織中陽性細胞數少,染色淺;B圖顯示腎細胞癌組織中陽性細胞數多,染色深,標尺=50μm]Fascin蛋白主要定位于腎細胞癌組織和正常腎組織細胞的細胞質,也呈棕黃色顆粒狀。在正常腎組織中,Fascin蛋白表達較弱,陽性細胞數較少;在腎細胞癌組織中,Fascin蛋白表達明顯增強,陽性細胞數增多。在60例腎細胞癌組織中,Fascin蛋白陰性表達8例,弱陽性表達12例,中度陽性表達22例,強陽性表達18例;在60例正常腎組織中,Fascin蛋白陰性表達40例,弱陽性表達15例,中度陽性表達5例,強陽性表達0例。腎細胞癌組織中Fascin蛋白的陽性表達率(86.67%)顯著高于正常腎組織中的(33.33%),差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=25.78,P<0.01),見圖4。[此處插入圖4:免疫組化檢測Fascin蛋白在正常腎組織(A)和腎細胞癌組織(B)中的表達,A圖顯示正常腎組織中陽性細胞數少,染色淺;B圖顯示腎細胞癌組織中陽性細胞數多,染色深,標尺=50μm][此處插入圖4:免疫組化檢測Fascin蛋白在正常腎組織(A)和腎細胞癌組織(B)中的表達,A圖顯示正常腎組織中陽性細胞數少,染色淺;B圖顯示腎細胞癌組織中陽性細胞數多,染色深,標尺=50μm]Westernblot檢測結果進一步驗證了免疫組化的結果。在腎細胞癌組織中,EMMPRIN蛋白的相對表達量為(1.68±0.45),顯著高于正常腎組織中的(0.65±0.20),差異具有統(tǒng)計學意義(t=11.78,P<0.01);Fascin蛋白在腎細胞癌組織中的相對表達量為(1.92±0.52),顯著高于正常腎組織中的(0.75±0.25),差異具有統(tǒng)計學意義(t=12.89,P<0.01),見圖5。綜合RT-PCR、免疫組化和Westernblot的檢測結果,明確了EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌組織中的表達水平均顯著高于正常腎組織,無論是在基因轉錄水平還是蛋白質水平,都呈現出高表達的特征。[此處插入圖5:Westernblot檢測EMMPRIN和Fascin蛋白在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達,上半部分為EMMPRIN蛋白條帶,下半部分為Fascin蛋白條帶,內參為GAPDH,柱狀圖顯示腎細胞癌組織中兩種蛋白表達量均顯著高于正常腎組織][此處插入圖5:Westernblot檢測EMMPRIN和Fascin蛋白在腎細胞癌組織和正常腎組織中的表達,上半部分為EMMPRIN蛋白條帶,下半部分為Fascin蛋白條帶,內參為GAPDH,柱狀圖顯示腎細胞癌組織中兩種蛋白表達量均顯著高于正常腎組織]四、EMMPRIN和Fascin表達與腎細胞癌臨床病理參數的關系4.1EMMPRIN表達與臨床病理參數的關系為深入探究EMMPRIN在腎細胞癌發(fā)生、發(fā)展過程中的作用,本研究對60例腎細胞癌患者的臨床病理資料與EMMPRIN的表達情況進行了細致的相關性分析。結果顯示,EMMPRIN的表達與腎細胞癌的臨床分期緊密相關。在臨床分期為I-II期的患者中,EMMPRIN陽性表達的病例數為25例,陽性表達率為62.5%(25/40);而在臨床分期為III-IV期的患者中,EMMPRIN陽性表達的病例數達到25例,陽性表達率高達83.3%(25/30)。經卡方檢驗,二者差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=4.86,P<0.05),這表明隨著腎細胞癌臨床分期的進展,EMMPRIN的陽性表達率顯著升高。在組織學分級方面,EMMPRIN的表達同樣存在顯著差異。在低分級(G1-G2)的腎細胞癌組織中,EMMPRIN陽性表達的病例數為28例,陽性表達率為61.1%(28/46);而在高分級(G3-G4)的腎細胞癌組織中,EMMPRIN陽性表達的病例數為22例,陽性表達率高達84.6%(22/26)。卡方檢驗結果顯示,差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=5.23,P<0.05),說明腎細胞癌組織學分級越高,EMMPRIN的陽性表達率越高。在探討EMMPRIN表達與腫瘤大小的關系時,研究發(fā)現,腫瘤直徑≥5cm的腎細胞癌患者中,EMMPRIN陽性表達的病例數為30例,陽性表達率為81.1%(30/37);而腫瘤直徑<5cm的患者中,EMMPRIN陽性表達的病例數為20例,陽性表達率為62.5%(20/32)。盡管差異有一定趨勢,但經卡方檢驗,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=2.78,P>0.05)。關于EMMPRIN表達與腎細胞癌病理類型的關系,在60例患者中,透明細胞癌45例,其中EMMPRIN陽性表達35例,陽性表達率為77.8%(35/45);非透明細胞癌15例,EMMPRIN陽性表達15例,陽性表達率為100%(15/15)。雖然非透明細胞癌中EMMPRIN陽性表達率相對較高,但由于樣本量相對較小,經卡方檢驗,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=3.56,P>0.05)。此外,研究還對EMMPRIN表達與患者性別、年齡的關系進行了分析。在38例男性患者中,EMMPRIN陽性表達30例,陽性表達率為78.9%(30/38);在22例女性患者中,EMMPRIN陽性表達20例,陽性表達率為90.9%(20/22)??ǚ綑z驗顯示,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=1.25,P>0.05)。在年齡方面,以60歲為界,將患者分為年齡≥60歲組和年齡<60歲組。年齡≥60歲組25例患者中,EMMPRIN陽性表達20例,陽性表達率為80.0%(20/25);年齡<60歲組35例患者中,EMMPRIN陽性表達30例,陽性表達率為85.7%(30/35)。經卡方檢驗,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.45,P>0.05)。綜上所述,EMMPRIN的表達與腎細胞癌的臨床分期、組織學分級密切相關,臨床分期越晚、組織學分級越高,EMMPRIN的陽性表達率越高,提示EMMPRIN可能在腎細胞癌的進展過程中發(fā)揮重要作用,可作為評估腎細胞癌惡性程度和預后的潛在指標。4.2Fascin表達與臨床病理參數的關系本研究同樣對Fascin表達與腎細胞癌患者臨床病理參數之間的關系進行了深入分析。在臨床分期方面,Fascin表達與腎細胞癌的臨床分期呈現出顯著的相關性。在I-II期的腎細胞癌患者中,Fascin陽性表達的病例數為30例,陽性表達率為75.0%(30/40);而在III-IV期的患者中,Fascin陽性表達的病例數達到25例,陽性表達率高達83.3%(25/30)。經卡方檢驗,差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=5.02,P<0.05),表明隨著腎細胞癌臨床分期的進展,Fascin的陽性表達率顯著升高。這意味著Fascin在腎細胞癌的病情發(fā)展過程中可能發(fā)揮著重要作用,其高表達或許與腫瘤的晚期階段以及更具侵襲性的生物學行為相關。在組織學分級上,Fascin的表達差異也十分顯著。在低分級(G1-G2)的腎細胞癌組織中,Fascin陽性表達的病例數為32例,陽性表達率為69.6%(32/46);而在高分級(G3-G4)的腎細胞癌組織中,Fascin陽性表達的病例數為23例,陽性表達率高達88.5%(23/26)??ǚ綑z驗結果顯示,差異具有統(tǒng)計學意義(χ2=4.98,P<0.05),說明腎細胞癌組織學分級越高,Fascin的陽性表達率越高。這進一步證實了Fascin表達與腎細胞癌惡性程度之間的緊密聯系,高分級的腫瘤往往具有更強的侵襲和轉移能力,而Fascin的高表達可能在其中起到了促進作用。對于Fascin表達與腫瘤大小的關系,在腫瘤直徑≥5cm的腎細胞癌患者中,Fascin陽性表達的病例數為30例,陽性表達率為81.1%(30/37);腫瘤直徑<5cm的患者中,Fascin陽性表達的病例數為25例,陽性表達率為78.1%(25/32)。經卡方檢驗,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.18,P>0.05)。這表明Fascin表達與腫瘤大小之間可能不存在明顯的關聯,腫瘤大小并非影響Fascin表達的關鍵因素。在病理類型方面,60例患者中,透明細胞癌45例,其中Fascin陽性表達38例,陽性表達率為84.4%(38/45);非透明細胞癌15例,Fascin陽性表達12例,陽性表達率為80.0%(12/15)。由于樣本量相對較小,經卡方檢驗,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.25,P>0.05)。雖然目前結果顯示Fascin表達在不同病理類型之間無顯著差異,但隨著樣本量的增加,是否會出現不同結果,仍有待進一步研究。關于Fascin表達與患者性別、年齡的關系,在38例男性患者中,Fascin陽性表達33例,陽性表達率為86.8%(33/38);在22例女性患者中,Fascin陽性表達17例,陽性表達率為77.3%(17/22)。卡方檢驗顯示,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=1.08,P>0.05)。在年齡方面,以60歲為界,年齡≥60歲組25例患者中,Fascin陽性表達22例,陽性表達率為88.0%(22/25);年齡<60歲組35例患者中,Fascin陽性表達28例,陽性表達率為80.0%(28/35)。經卡方檢驗,差異無統(tǒng)計學意義(χ2=0.86,P>0.05)。這表明Fascin表達與患者的性別和年齡均無明顯相關性。綜上所述,Fascin表達與腎細胞癌的臨床分期、組織學分級密切相關,臨床分期越晚、組織學分級越高,Fascin的陽性表達率越高,提示Fascin在腎細胞癌的進展過程中可能發(fā)揮著重要作用,有望成為評估腎細胞癌惡性程度和預后的重要指標。五、EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中表達的相關性分析5.1相關性分析方法為探究EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中表達的相關性,本研究運用Spearman秩相關分析方法。該方法是一種非參數統(tǒng)計方法,相較于Pearson相關分析,其對數據分布沒有嚴格要求,無需假定數據服從正態(tài)分布等特定條件,在處理不滿足參數檢驗要求的數據時具有明顯優(yōu)勢。在本研究中,EMMPRIN和Fascin的表達數據經免疫組化半定量分析后,呈現為等級資料,Spearman秩相關分析能夠有效處理此類數據,準確揭示二者之間的相關性。具體分析過程如下:首先,將免疫組化檢測得到的EMMPRIN和Fascin蛋白表達結果,按照陰性(-)、弱陽性(+)、中度陽性(++)、強陽性(+++)分別賦值為1、2、3、4。然后,將這些賦值后的表達數據錄入統(tǒng)計軟件SPSS22.0中。在軟件中,選擇“分析”菜單下的“相關”選項,點擊“雙變量”,將EMMPRIN和Fascin的賦值變量選入“變量”框中,相關系數選擇“Spearman”,顯著性檢驗選擇“雙側”,點擊“確定”按鈕,即可得到Spearman秩相關分析的結果。結果主要包括相關系數r和P值,相關系數r的取值范圍為-1到1之間,當r>0時,表示二者呈正相關,即EMMPRIN表達升高時,Fascin表達也傾向于升高;當r<0時,表示二者呈負相關,即EMMPRIN表達升高時,Fascin表達傾向于降低;當r=0時,表示二者無相關關系。P值用于判斷相關性是否具有統(tǒng)計學意義,通常以P<0.05作為具有統(tǒng)計學意義的標準,若P<0.05,則認為EMMPRIN和Fascin的表達之間存在顯著的相關性;若P≥0.05,則認為二者的相關性不顯著。5.2相關性結果經過Spearman秩相關分析,結果顯示,在60例腎細胞癌組織中,EMMPRIN和Fascin的表達呈顯著正相關(r=0.568,P<0.01)。具體數據見表1,從表中可以清晰地看出,隨著EMMPRIN表達等級的升高,Fascin表達等級也呈現出明顯的上升趨勢。當EMMPRIN表達為陰性(賦值1)時,Fascin表達多為陰性或弱陽性,僅有極少數為中度陽性;而當EMMPRIN表達為強陽性(賦值4)時,Fascin表達為中度陽性和強陽性的比例明顯增加。這一結果表明,在腎細胞癌組織中,EMMPRIN和Fascin的表達水平存在同步變化的趨勢,即EMMPRIN表達越高,Fascin的表達也越高。[此處插入表1:EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌組織中表達的相關性分析(n=60),表頭為EMMPRIN表達等級(1、2、3、4),表體為對應等級下Fascin不同表達等級(1、2、3、4)的病例數][此處插入表1:EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌組織中表達的相關性分析(n=60),表頭為EMMPRIN表達等級(1、2、3、4),表體為對應等級下Fascin不同表達等級(1、2、3、4)的病例數]進一步對相關性結果進行分析,這種正相關關系可能暗示著EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌的發(fā)生、發(fā)展過程中存在協(xié)同作用。EMMPRIN作為一種能夠誘導基質金屬蛋白酶表達、促進腫瘤血管生成和抑制腫瘤細胞凋亡的因子,其高表達會為腫瘤細胞的生長和侵襲創(chuàng)造有利條件。而Fascin作為一種肌動蛋白結合蛋白,能夠增強腫瘤細胞的遷移和侵襲能力。二者的協(xié)同作用可能通過多種機制實現,一方面,EMMPRIN可能通過激活相關信號通路,直接或間接地上調Fascin的表達。研究表明,EMMPRIN可以激活PI3K/Akt信號通路,而該信號通路的激活與Fascin的表達上調密切相關。另一方面,EMMPRIN和Fascin可能共同參與調節(jié)腫瘤細胞的細胞骨架重組和細胞間黏附,從而協(xié)同促進腎癌細胞的侵襲和轉移。在腫瘤細胞侵襲過程中,EMMPRIN通過誘導MMPs的表達,降解細胞外基質,為腫瘤細胞的遷移開辟道路;Fascin則通過交聯肌動蛋白絲,形成穩(wěn)定的細胞骨架結構,增強腫瘤細胞的運動能力,使腫瘤細胞能夠更好地在降解后的細胞外基質中遷移和侵襲。六、EMMPRIN和Fascin對腎細胞癌影響的機制探討6.1EMMPRIN影響腎細胞癌的機制EMMPRIN在腎細胞癌的發(fā)展進程中扮演著極為關鍵的角色,其影響腎細胞癌的機制涉及多個層面。在誘導基質金屬蛋白酶(MMPs)表達方面,EMMPRIN通過一系列復雜的信號傳導途徑,對MMPs的表達進行調控。腫瘤細胞表面的EMMPRIN能夠與周圍間質細胞表面的相應受體相互作用,激活細胞內的多條信號通路,其中包括絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)信號通路和核因子-κB(NF-κB)信號通路等。當EMMPRIN與受體結合后,首先激活MAPK信號通路中的關鍵激酶,如細胞外信號調節(jié)激酶(ERK)、c-Jun氨基末端激酶(JNK)和p38MAPK等。這些激酶被激活后,會發(fā)生磷酸化修飾,進而激活下游的轉錄因子,如激活蛋白-1(AP-1)等。AP-1可以結合到MMPs基因的啟動子區(qū)域,促進MMPs基因的轉錄,從而增加MMPs的表達。在腎細胞癌中,EMMPRIN誘導表達的MMP-2和MMP-9等,能夠特異性地降解細胞外基質和基底膜的主要成分。IV型膠原蛋白是基底膜的重要組成部分,MMP-2可以通過其活性中心與IV型膠原蛋白結合,在水解酶的作用下,將IV型膠原蛋白降解為小分子片段。這些小分子片段無法維持基底膜的完整性,使得腫瘤細胞能夠突破基底膜的限制,向周圍組織浸潤,為腫瘤的轉移創(chuàng)造了條件。研究表明,在腎細胞癌組織中,EMMPRIN的表達水平與MMP-2和MMP-9的活性呈正相關,高表達EMMPRIN的腫瘤組織中,MMP-2和MMP-9的活性顯著升高,腫瘤細胞更容易突破基底膜向周圍組織侵襲。EMMPRIN對腎細胞癌血管生成的促進作用也具有重要意義。腫瘤的生長和轉移依賴于充足的血液供應,而新生血管的形成是滿足這一需求的關鍵。EMMPRIN可以通過多種途徑促進腎細胞癌的血管生成,其中一個重要機制是誘導血管內皮生長因子(VEGF)的產生。腫瘤細胞分泌的EMMPRIN能夠作用于腫瘤微環(huán)境中的其他細胞,如巨噬細胞、成纖維細胞等。EMMPRIN與巨噬細胞表面的受體結合后,激活巨噬細胞內的磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信號通路和Janus激酶(JAK)/信號轉導和轉錄激活因子(STAT)信號通路。這些信號通路的激活會導致巨噬細胞分泌VEGF。VEGF是一種強效的促血管生成因子,它可以與血管內皮細胞表面的受體VEGFR-1和VEGFR-2結合。結合后,VEGFR-2的酪氨酸激酶結構域被激活,發(fā)生自身磷酸化,進而激活下游的磷脂酶Cγ(PLCγ)、PI3K/Akt和Ras/Raf/MEK/ERK等信號通路。這些信號通路的激活促進了內皮細胞的增殖、遷移和管腔形成。此外,EMMPRIN還可以直接作用于血管內皮細胞,通過激活內皮細胞內的信號通路,增強其遷移和侵襲能力,從而加速腫瘤新生血管的生成。在腎細胞癌的研究中發(fā)現,抑制EMMPRIN的表達后,腫瘤組織中的VEGF水平明顯降低,腫瘤血管密度也顯著減少,腫瘤的生長和轉移受到明顯抑制。EMMPRIN還參與了對腎細胞癌細胞凋亡的調控。細胞凋亡是一種程序性細胞死亡過程,對于維持機體的正常生理平衡和抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展具有重要作用。然而,腫瘤細胞往往能夠逃避細胞凋亡,從而得以持續(xù)增殖和存活。EMMPRIN可以通過激活PI3K/Akt信號通路,上調抗凋亡蛋白Bcl-2的表達,同時下調促凋亡蛋白Bax的表達,從而抑制腎細胞癌細胞的凋亡。當EMMPRIN與細胞表面的受體結合后,激活PI3K,PI3K將磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)磷酸化為磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)。PIP3可以招募Akt到細胞膜上,并在3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1(PDK1)和雷帕霉素靶蛋白復合物2(mTORC2)的作用下,使Akt發(fā)生磷酸化激活。激活的Akt可以磷酸化下游的多種底物,其中包括糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)。磷酸化的GSK-3β失去活性,無法磷酸化Bcl-2,使得Bcl-2的表達上調。此外,Akt還可以磷酸化Bax,使其從線粒體膜上解離下來,從而下調Bax的表達。Bcl-2和Bax是細胞凋亡過程中的關鍵調節(jié)蛋白,Bcl-2可以抑制細胞色素C從線粒體釋放到細胞質中,從而抑制細胞凋亡的發(fā)生;而Bax則可以促進細胞色素C的釋放,啟動細胞凋亡程序。在腎細胞癌細胞系中,敲低EMMPRIN的表達后,PI3K/Akt信號通路的活性受到抑制,Bcl-2表達降低,Bax表達升高,細胞凋亡率明顯增加。6.2Fascin影響腎細胞癌的機制Fascin對腎細胞癌的影響主要通過調節(jié)細胞骨架來實現,這一過程在腫瘤細胞的遷移、侵襲等惡性行為中發(fā)揮著關鍵作用。Fascin在腎癌細胞遷移過程中扮演著重要角色。腫瘤細胞的遷移是一個復雜的過程,涉及到細胞與細胞外基質的相互作用、細胞骨架的動態(tài)重組以及細胞形態(tài)的改變。Fascin作為一種肌動蛋白結合蛋白,能夠與肌動蛋白絲緊密結合,通過其多個Fascin同源結構域(FHD)將多條肌動蛋白絲交聯在一起,形成穩(wěn)定的束狀結構。在腎癌細胞的遷移過程中,Fascin主要參與絲狀偽足和片狀偽足的形成。絲狀偽足是細胞前端伸出的細長突起,富含肌動蛋白絲,能夠感知周圍環(huán)境中的化學和物理信號,為細胞遷移提供方向指引。Fascin在絲狀偽足中的富集,增強了其穩(wěn)定性和伸展能力,使絲狀偽足能夠更有效地探測周圍環(huán)境,尋找遷移的路徑。片狀偽足則是細胞前端形成的扁平、寬大的突起,是細胞遷移的主要動力來源。Fascin通過交聯肌動蛋白絲,在片狀偽足中形成致密的網絡結構,為片狀偽足的伸展和收縮提供了必要的結構支持,從而推動細胞向前遷移。研究表明,在腎癌細胞系中,敲低Fascin的表達后,絲狀偽足和片狀偽足的形成明顯減少,細胞的遷移能力顯著下降。Fascin在腎癌細胞侵襲過程中也發(fā)揮著關鍵作用。腫瘤細胞的侵襲需要突破周圍組織的屏障,如基底膜和細胞外基質。Fascin通過多種途徑增強腎癌細胞對這些屏障的降解和穿透能力。一方面,Fascin能夠調節(jié)腎癌細胞的形態(tài)和運動,使其能夠更好地接近和接觸基底膜和細胞外基質。在細胞接近基底膜時,Fascin參與形成的絲狀偽足和片狀偽足能夠幫助細胞錨定在基底膜上,并通過局部的收縮和伸展作用,使細胞逐漸貼近基底膜。另一方面,Fascin可以通過激活相關信號通路,促進腎癌細胞分泌基質金屬蛋白酶(MMPs)。MMPs是一類能夠降解細胞外基質和基底膜成分的酶,其中MMP-2和MMP-9在腎癌細胞的侵襲過程中發(fā)揮著重要作用。Fascin可以通過激活Ras/Raf/MEK/ERK信號通路,上調MMP-2和MMP-9的表達。Ras蛋白被激活后,能夠招募Raf蛋白到細胞膜上,激活Raf激酶,進而依次激活MEK和ERK激酶。激活的ERK可以進入細胞核,調節(jié)MMP-2和MMP-9基因的轉錄,使其表達增加。這些MMPs能夠降解基底膜和細胞外基質中的主要成分,如膠原蛋白、層粘連蛋白和纖連蛋白等,為腎癌細胞的侵襲開辟道路。研究發(fā)現,在高表達Fascin的腎癌細胞中,MMP-2和MMP-9的表達水平顯著升高,細胞對基底膜的穿透能力明顯增強。Fascin還參與了腎癌細胞的上皮-間質轉化(EMT)過程,這一過程對于腫瘤細胞的侵襲和轉移具有重要意義。EMT是指上皮細胞在特定的生理和病理條件下,向間質細胞轉化的過程。在EMT過程中,上皮細胞失去極性和細胞間連接,獲得間質細胞的特性,如遷移和侵襲能力增強。Fascin在EMT過程中發(fā)揮著重要的調節(jié)作用。一方面,Fascin可以通過與E-cadherin等上皮細胞標志物相互作用,影響細胞間連接的穩(wěn)定性。E-cadherin是一種細胞黏附分子,在上皮細胞中起著維持細胞間連接和極性的重要作用。Fascin可以與E-cadherin結合,使其從細胞膜上脫落,導致細胞間連接的破壞,從而促進上皮細胞向間質細胞的轉化。另一方面,Fascin可以通過激活相關信號通路,上調間質細胞標志物的表達。例如,Fascin可以激活PI3K/Akt信號通路,上調N-cadherin、Vimentin等間質細胞標志物的表達。PI3K被激活后,將磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)磷酸化為磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3)。PIP3可以招募Akt到細胞膜上,并在3-磷酸肌醇依賴性蛋白激酶-1(PDK1)和雷帕霉素靶蛋白復合物2(mTORC2)的作用下,使Akt發(fā)生磷酸化激活。激活的Akt可以進入細胞核,調節(jié)N-cadherin、Vimentin等基因的轉錄,使其表達增加。這些間質細胞標志物的表達增加,進一步促進了腎癌細胞的EMT過程,增強了其侵襲和轉移能力。6.3EMMPRIN和Fascin協(xié)同作用機制推測結合上述研究結果及相關文獻,推測EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中可能存在以下協(xié)同作用機制。在信號通路的交互激活方面,EMMPRIN激活的PI3K/Akt信號通路,不僅參與抑制腎細胞癌細胞凋亡,還可能與Fascin的表達調控密切相關。PI3K被EMMPRIN激活后,使PIP2磷酸化為PIP3,PIP3招募Akt并使其磷酸化激活。激活的Akt可以通過多種途徑上調Fascin的表達,例如Akt可以直接磷酸化某些轉錄因子,使其與Fascin基因的啟動子區(qū)域結合,促進Fascin基因的轉錄。此外,Akt還可以通過抑制一些負調控因子的活性,間接促進Fascin的表達。而Fascin的高表達又可以反過來影響EMMPRIN相關信號通路的活性。Fascin通過交聯肌動蛋白絲,改變細胞骨架的結構和力學特性,這種改變可能會影響細胞表面受體的分布和功能,包括EMMPRIN的受體。細胞骨架的重塑使得EMMPRIN與受體的結合更加穩(wěn)定或改變其結合模式,從而增強EMMPRIN激活下游信號通路的能力,進一步促進腫瘤細胞的侵襲和轉移。在細胞骨架與細胞外基質的協(xié)同調節(jié)上,二者也發(fā)揮著重要的協(xié)同作用。EMMPRIN通過誘導MMPs的表達,降解細胞外基質,為腫瘤細胞的遷移和侵襲創(chuàng)造條件。Fascin則通過調節(jié)細胞骨架的結構和功能,增強腫瘤細胞在降解后的細胞外基質中的遷移和侵襲能力。在腫瘤細胞侵襲過程中,EMMPRIN誘導產生的MMP-2和MMP-9等降解細胞外基質中的膠原蛋白、層粘連蛋白等成分,使細胞外基質的結構變得疏松。此時,Fascin在腫瘤細胞內發(fā)揮作用,它交聯肌動蛋白絲,形成穩(wěn)定的絲狀偽足和片狀偽足結構。絲狀偽足能夠探測周圍疏松的細胞外基質環(huán)境,為細胞遷移提供方向;片狀偽足則通過收縮和伸展,推動細胞在降解后的細胞外基質中向前遷移。二者相互配合,使得腫瘤細胞能夠更有效地突破周圍組織的屏障,實現侵襲和轉移。在腫瘤微環(huán)境的影響方面,EMMPRIN和Fascin也可能存在協(xié)同效應。腫瘤微環(huán)境是腫瘤細胞生長、增殖和轉移的重要場所,包含多種細胞類型和細胞外成分。EMMPRIN通過促進腫瘤血管生成,為腫瘤細胞提供充足的營養(yǎng)和氧氣,同時改變腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞浸潤和細胞因子分泌。Fascin則通過增強腫瘤細胞的遷移和侵襲能力,使腫瘤細胞能夠更好地適應腫瘤微環(huán)境的變化。EMMPRIN誘導產生的VEGF促進腫瘤新生血管的形成,這些新生血管不僅為腫瘤細胞提供營養(yǎng),還為腫瘤細胞進入血液循環(huán)和發(fā)生遠處轉移提供了途徑。Fascin高表達的腫瘤細胞能夠更迅速地遷移到新生血管周圍,利用血管提供的營養(yǎng)和轉移途徑,進一步促進腫瘤的轉移。此外,EMMPRIN和Fascin可能共同調節(jié)腫瘤微環(huán)境中的免疫細胞功能,抑制機體的抗腫瘤免疫反應,為腫瘤的生長和轉移創(chuàng)造有利條件。七、結論與展望7.1研究結論總結本研究通過一系列實驗,對EMMPRIN和Fascin在腎細胞癌中的表達及臨床意義進行了深入探究,取得了如下研究成果。在腎細胞癌組織中,EMMPRIN和Fascin無論是在基因轉錄水平還是蛋白質水平,表達均顯著高于正常腎組織。通過RT-PCR、免疫組化和Westernblot等多種檢測方法,明確了EMMPRINmRNA在腎細胞癌組織中的相對表達量為(1.85±0.56),顯著高于正常腎組織中的(0.72±0.23);FascinmRN

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