S100P在人结直肠癌中表达的临床意义及其对结直肠癌细胞生物学行为的影响

摘要

结直肠癌在世界范围内都是常见的恶性肿瘤。在我国，结直肠癌的发病率及死亡率居第4位。尽管结直肠癌的影像学检查手段、放化疗策略以及手术方式近年来不断发展，但是其生存率却无明显改善。深入研究结直肠癌发病的分子生物学机制，对疾病早期诊断、提高治愈率、改善患者生存质量有重要的意义。SlOOP属于SlOO钙结合蛋白家族。研究表明，S1OOP参与了肿瘤的发生发展，与肿瘤的生长、浸润和转移有关。但是，S1OOP在结直肠癌中的作用尚不明确。 研究目的 研究S1OOP钙结合蛋白是否在人结直肠癌和配对正常组织中表达及其临床意义，以及S1OOP蛋白是否在人结直肠癌细胞系中表达，并初步探讨该基因对结直肠癌细胞生物学行为的影响及其作用机制。 实验方法 选取62例于2005年5月至2006年3月在我院手术的散发性结直肠癌患者，收集手术标本，并统计患者的临床资料。患者的临床资料包括以下项目：一般情况包括年龄，性别，患者的家族史，患者术前是否放化疗；肿瘤特点包括原发肿瘤部位，肿瘤分期，肿瘤大小，组织学类型，分化程度；术前血清肿瘤标志物包括CEA，CA19-9，CA242，CA50。采用免疫印迹法和RT-PCR检测SlOOP及其受体RAGE的蛋白和mRNA在结直肠癌及对照正常组织、结直肠癌细胞系中的表达情况，并与患者的临床病理资料进行统计分析。构建SlOOP真核细胞表达载体并转染不表达SlOOP的野生型结肠癌SW480细胞，采用细胞生长曲线法、MTT法检测SlOOP对SW480细胞生长增殖的影响，流式细胞术分析SlOOP基因转染后SW480细胞周期分布的变化，细胞划痕实验评价SlOOP对SW480细胞迁移能力的影响。免疫印迹法检测SlOOP对SW480细胞“饱外信号调节的蛋白激酶1/2(extracellular signal regulated protein kinase 1／2，ERK1/2)”磷酸化水平的影响。 实验结果 62例散发性结直肠癌患者中男38例，女24例，平均年龄60.8±13.6岁；近段结肠癌24例、远段结肠癌14例、直肠癌24例。 SLOOP蛋白和mRNA在正常结直肠组织中的表达率分别为1.6％(1/62)、19.6％(11/56)，在结直肠癌组织中的阳性表达率分别为58.1％(36/62)、67.9％(38/56)。10株结直肠癌细胞系中5株细胞HCT8、HT29、LS174T、LS180和T84表达SLOOP蛋白，7株细胞Col0205、HCT116、HCT8、HT29、LS174T、LS180和T84表达S100P mRNA。在所有结直肠癌及正常组织、结直肠癌细胞系中均可检测到晚期糖基化终产物受体蛋白和mRNA的表达。自近段结肠癌、远段结肠癌至直肠癌，S100P蛋白和mRNA的阳性率逐渐升高(分别为37.5％、64.3％、75％和59.1％、69.2％、76.2％)，S100P蛋白阳性率在不同部位肿瘤组织中有显著性差异(P=0.027)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期肿瘤组织中，S100P蛋白的阳性率为20％、47.1％、54.2％、87.5％，mRNA的阳性率为40％、56.3％、71.4％、85.7％，均呈逐渐升高的趋势(线形趋势检验，P值分别为0.004和0.035)；与未发生转移的患者相比，发生淋巴结或器官转移患者的肿瘤组织中S100P蛋白的表达明显增强(P=0.047)。 稳定转染S100P基因的SW480-S100P细胞的生长增殖速度加快，细胞群体倍增时间由野生型SW480和转染空载体的SW480-vector细胞的20h左右缩短至15h。细胞周期发生明显改变，SW480和SW480-vector细胞的S期比例分别为(21.9±0.8)％、(21.4±1.8)％，而SW480-S100P细胞的S期比例为(30.64±3.8)％，差异有显著性(P=0.007)。细胞划痕24h后，SW480、SW480-vector、SW480-S100P三株细胞的平均迁移细胞数分别为(11.34±3.1)个、(10.74±3.7)个、(19.34±3.5)个，各组细胞的迁移能力有明显差异(P=0.035)。S100P基因转染SW480细胞后，胞外信号调节的蛋白激酶1/2的磷酸化水平升高，分别是SW480和SW480-vector细胞的4.2和3.7倍(P=0.001)。 实验结论 S100P蛋白及其mRNA在人结直肠癌组织和细胞系中高表达，而配对正常结直肠组织中表达率很低。结直肠癌组织中表达S100P蛋白或mRNA与肿瘤的原发部位和分期显著相关，提示S100P可能在结直肠癌的浸润和转移过程中发挥一定的作用。S100P可显著影响结直肠癌细胞的生物学行为，表现为促进结直肠癌细胞的生长和增殖，增加结直肠癌细胞的迁移能力，改变结直肠癌细胞的细胞周期，使S期细胞增多。S100P通过其受体影响胞外信号调节的蛋白激酶1／2信号转导通路可能是其发挥促细胞增殖和迁移作用的机制之一。

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综述 S100P：结构与功能

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