长链非编码RNA HULC调控PI3K/AKT信号通路介导胶质母细胞瘤的恶性进展

摘要

背景: 多形性胶质母细胞瘤(Glioblastoma multiforme,GBM)为颅内高度恶性肿瘤,因肿瘤生长迅速,并且容易复发、转移、耐药,导致预后不佳.肿瘤的发生发展涉及大量信号通路的调控及基因的异常表达.研究表明,长链非编码RNAs(Long non-coding RNAs,LncRNAs)与恶性肿瘤的发生发展密切相关.LncRNA肝癌高表达转录本(highly upregulated in liver cancer,HULC)最初被鉴定在肝细胞癌中高度上调,后逐渐在其他恶性肿瘤中也被发现.本课题组前期实验显示在GBM细胞系中HULC水平较正常脑组织显著增高,可促进细胞生长.而多项研究证实PI3K/AKT信号通路促进GBM的恶性进展,那么主导细胞生长的PI3K/AKT通路是否与HULC有关值得深入研究. 目的: 本研究目的在于明确HULC在GBM中的表达及其临床意义,并探讨GBM中HULC调控PI3K/AKT信号通路的作用机制,以期为后续靶向治疗和预后评估提供理论依据. 方法: (1)收集263例病理诊断为GBM的石蜡组织样本,将肿瘤组织与瘤旁正常脑组织配对制作组织芯片.同时收集相应的患者临床资料及随访资料. (2)利用组织芯片,采用BaseScopeTM原位杂交方法检测LncRNA HULC的表达.分析HULC表达水平与GBM临床病理特征及患者总生存期(Overall survival,OS)的关系. (3)利用生物信息学网站查询HULC的序列信息,通过RNA-RNA关系预测的算法结合网站数据分析可能被HULC调控的靶基因,构建HULC和靶基因的网络图,并结合TCGA信号通路数据库筛选出其中可能与PI3K/AKT信号通路有关的基因. (4)利用组织芯片,采用全自动免疫组化检测该靶基因蛋白的表达.同时检测p-FAK(Tyr397)、PI3K、p-AKT(Ser473)、PTEN的蛋白水平.统计分析该基因蛋白与HULC及p-FAK(Tyr397)在GBM组织中表达的相关性,以及p-FAK(Tyr397)与PI3K、p-AKT(Ser473)表达水平的相关性. 结果: (1)263对GBM肿瘤及瘤旁正常组织中,BaseScopeTM原位杂交结果显示HULC在瘤旁正常脑组织高表达者60例(22.8%),而在GBM肿瘤组织中高达173例(65.8%).HULC在肿瘤及正常组织中表达差异有统计学意义(P<0.01). (2)HULC与临床病理特征关系分析结果示HULC表达水平与患者年龄、复发时间长短(≤6个月或>6个月)呈正相关(P<0.01),与患者性别、肿瘤直径无明显相关性(P>0.05). (3)统计分析263例GBM患者HULC表达水平与OS的关系,结果显示HULC高表达患者OS明显短于HULC低表达者(P<0.01).Cox比例风险回归模型显示患者年龄、HULC表达水平是影响GBM患者预后的独立危险因素(P<0.01). (4)根据生信学预测结果,锁定肌腱蛋白R(tenascin-R,TNR)作为既可能被HULC调控的,又同时与PI3K/AKT通路存在作用关系的研究对象. (5)263对GBM肿瘤及对应的瘤旁正常组织中,免疫组化检测结果示TNR蛋白在肿瘤组织中阳性表达率为23.6%(62/263例),而瘤旁正常脑组织阳性表达率为81.7%(215/263例),二者表达差异有统计学意义(P<0.01). (6)p-FAK(Tyr397)、PI3K、p-AKT(Ser473)免疫组化结果示在肿瘤组织中的表达水平均较正常脑组织显著增高,PTEN在肿瘤组织中表达显著降低(P<0.01).肿瘤组织中p-FAK(Tyr397)与PI3K、p-AKT(Ser473)表达呈正相关(P<0.01). (7)Spearman相关分析结果示TNR与HULC、p-FAK在GBM组织中的表达水平呈显著负相关(P<0.05). 结论: (1)LncRNA HULC促进GBM的肿瘤进程,与患者不良预后呈正相关,可作为一个新型预后标记物. (2)PI3K/AKT信号通路在GBM组织中发挥一定作用,可能与FAK的激活有关. (3)GBM中上调的HULC可能引起细胞外TNR下调,刺激FAK发生磷酸化,从而诱导下游PI3K/AKT信号通路的活化而介导肿瘤生物学进程.

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