MARVELD1影響肺癌細胞基本生物學特征的分子機制.pdf

1、腫瘤細胞具有多種特性，而惡性腫瘤的基本生物學特征是細胞無限制的增殖和腫瘤細胞的侵襲與轉移，后者是腫瘤患者重要的死亡原因之一。目前肺癌的發(fā)病率和死亡率已居首位，且嚴重威脅人類健康。盡管臨床診斷和治療技術不斷發(fā)展，但患者的5年生存率長期徘徊在30％左右，深入研究其發(fā)生及發(fā)展的分子機制，將為臨床治療提供新的理論基礎，有助于改進肺癌治療的有效性。
　　MARVELD1是本課題組發(fā)現(xiàn)的一個侯選的腫瘤抑制基因，其在在乳腺癌、肝癌等惡性腫瘤組織

2、中表達顯著下調，但深入的作用機制尚不明確。因此，本論文采用組織芯片、細胞周期同步化、RNA-seq高通量檢測、表達調控分析等技術對MARVELD1在肺癌中的作用及其分子基礎開展了深入的研究。
　　研究中首先利用組織芯片免疫組化染色分析MARVELD1在肺癌中的表達，發(fā)現(xiàn)MARVELD1在多種組織類型的肺癌中表達明顯下調。分析MARVELD1與肺癌病例特征的關系，證實MARVELD1與TNM分期顯著負相關，與生存期顯著正相關。免疫印

3、跡技術分析MARVELD1在多種不同病理分型的肺癌細胞系中的表達情況，證實了在肺癌細胞中MARVELD1表達的下調。研究進一步利用亞硫酸鹽甲基化測序分析技術，揭示了MARVLED1在肺癌細胞中表達下調的分子機制。
　　鑒于惡性增殖是腫瘤的最基本生物學特性，結合MARVELD1在肺癌組織細胞中表達下調的特點，研究進一步分析其對肺癌細胞增殖抑制的能力。分析發(fā)現(xiàn)MARVELD1能夠抑制A549細胞的體外增殖，抑制細胞周期并阻滯在G1期。

4、通過周期同步化技術分析MARVELD1的表達與周期進程的關系，發(fā)現(xiàn)MARVELD1表達伴隨著細胞周期進程而增加，其在S期表達較低，G2/M期表達較高。周期同步化和免疫共沉淀技術分析還表明MARVELD1能夠與H4K20me1特異性結合，且調控細胞周期G1期進程。分析MARVELD1調控細胞周期G1期進程的分子機制，發(fā)現(xiàn)MARVELD1與p53啟動子區(qū)結合，正調控P53的表達，引發(fā)了CyclinD1的表達下調，從而抑制細胞周期從G1期向S

5、期的進程。
　　轉移是惡性腫瘤另一主要基本生物學特征，也是最重要的特性。為探討MARVELD1對肺癌細胞遷移運動的影響，本研究首先通過掃描電鏡和原子力顯微鏡觀察了MARVELD1對細胞表面超微結構及力學特性的影響，發(fā)現(xiàn)MARVELD1能夠增加細胞表面微絨毛的長度及形態(tài)特征，增加細胞的楊氏模量。進一步利用RNA-seq高通量測序技術分析MARVELD1表達對全基因組的影響時，發(fā)現(xiàn)MARVELD1可負調控整聯(lián)蛋白β1和正調控整聯(lián)蛋白β

6、4的表達。為此，研究通過ChIP、熒光素酶報告基因系統(tǒng)及RNA-IP技術分析了MARVELD1調控其表達的分子機制，由此揭示MARVELD1影響整聯(lián)蛋白β1和β4在微絨毛尾部的定位。采用細胞鋪展實驗、細胞劃痕愈傷和侵襲小室技術分析，證實MARVELD1具有通過下調整聯(lián)蛋白β1的表達抑制細胞遷移，通過上調整聯(lián)蛋白β4表達增強細胞與基底的粘附的雙重功能。
　　在以上研究基礎上，本文進一步探討了MARVELD1對肺癌細胞上皮間質轉化（E

7、pithelial-mesenchymal transition，EMT）的影響，形態(tài)學研究結果表明，MARVELD1具有維持細胞上皮樣形態(tài)的能力。實時定量PCR和免疫印跡等試驗進一步證實MARVELD1能夠抑制TGF-β1誘導的上皮間質轉化過程。其抑制EMT的分子機制為MARVELD1能夠通過調控整聯(lián)蛋白β1/β4的表達平衡抑制TGF-β1誘導上皮間質轉化。
　　綜上所述，本文通過對MARVELD1在肺癌中的表達模式分析及對細胞