EMX2在肺鳞癌耐药及疗效预测的相关机制研究

【摘要】目前肺癌,尤其是非小细胞肺癌(NonSmallCellLungCancer,NSCLC)发病率、死亡率在许多国家和地区都呈现上升趋势,并已成为恶性肿瘤中导致死亡的首要原因。大约85%的新发肺癌病例为鳞癌。腺癌和鳞癌构成非小细胞肺癌的主体,分别占到50%和30%。尽管目前关于非小细胞肺癌的外科治疗,放化疗以及靶向治疗都有进展,但在过去30年间非小细胞肺癌的总体生存率未见明显提高,这在一定程度上提示我们目前的分期系统可能也存在不足。目前关于指导肺癌分期的预后因子和预测因子的分子标志物研究成果主要集中在肺腺癌,而关于肺鳞癌的研究非常有限。因此,我们急需寻找到肺鳞癌的预后因子和预测因子,另外对于肺鳞癌,除了手术以外,辅助化疗仍旧是主要的治疗手段,而且往往在治疗早期便出现肿瘤进展、化疗药物的原发甚至继发耐药。因此肺鳞癌的复发转移、化疗药物耐药的研究显得愈发重要。EMX2(emptyspiracleshomeobox2,空通气孔同源盒2)是人类与果蝇ems(emptyspiracles)的同源结构域基因,含同源转录因子,EMX2染色体定位10q26.1,研究显示其能够在发育过程中调控Wnt通路。同源盒结构基因通过调控基因的表达和控制器官发生与细胞分化,尤其是在脑部发育过程中发挥极为重要的作用,另外有研究表明EMX2与人类肿瘤形成有关。最新的研究显示在早期肺腺癌患者中,表观遗传学EMX2沉默与肺腺癌预后不良存在相关性。EMX2在肺鳞癌的化疗药物敏感性及与EMT的关系尚未见报道。我们分三部分对此做了相关研究。第一部分首先用westernblotting分析EMX2在16对肺鳞癌患者癌组织及其成对的癌旁组织中的表达。与癌旁组织相比,62.5%癌组织EMX2表达减少。免疫组化分析EMX2在16例肺鳞癌患者癌组织中的表达,发现EMX2着色于胞核。与我们westernblot结果一致,与癌旁组织相比,癌组织中EMX2表达出现下调。用Cox比例回归模型进行Kaplan-Meier分析显示在Ⅰ期肺鳞癌患者中,EMX2阳性表达和总生存期提高具有明显相关性。对于接受化疗的Ⅱ/Ⅲ期肺鳞癌患者来讲,EMX2表达和预后相关。EMX2阳性表达患者中,接受化疗的患者的预后要明显优于不接受化疗的患者。而且,我们用双盲的方法,在另一个队列中的Ⅱ/Ⅲ期肺鳞癌患者中验证了我们的结论。队列2EMX2阳性表达患者中,接受化疗的患者的生存明显优于不接受化疗患者。第二部分进一步研究发现肺鳞癌细胞系中下调EMX2能够促进化疗耐药性的产生。为了检测EMX2在肺鳞癌化疗中的作用,建立了稳定转染EMX2ShRNA的肺鳞癌细胞系,并且确认在这些稳定的转染体中EMX2表达下调。之后,我们用肺癌常用的三种化疗药物即顺铂、卡铂和多西他赛分别处理这些稳定转染的鳞癌细胞系。与对照组的肺鳞癌细胞系相比,转染shRNA出现EMX2下调的肺鳞癌细胞系H1703和H2179对三种化疗药产生明显的耐药。这一结果为我们前面的结论：即接受化疗的肺鳞癌患者中EMX2的阳性表达和较好预后相关提供了依据。第三部分在肺鳞癌中,EMX2可能调节上皮间质转化,进而调控化疗药物敏感性。在不同的肿瘤模型中,显示上皮间质转化与不良预后和化疗耐药相关。我们的数据显示在肺鳞癌中EMX2出现下调,而且在肺鳞癌细胞系中发现这种下调与化疗耐药有关。因为,我们决定检测在肺鳞癌中EMX2和上皮间质转化是否相关。有趣的是,我们发现在经过shRNA后出现EMX2下调的肺鳞癌细胞系中,癌细胞膜上上皮间质转化的标记物E-Cadherin和P-Catenin都出现了下调。用EMX2cDNA转染肺鳞癌细胞,发现在EMX2过表达的细胞中出现β-Catenin的上调。用两种不同的shRNA转染肺鳞癌细胞后进行的迁移实验验证了EMX2和上皮间质转化之间的关系。我们发现,当用shRNA下调EMX2的表达后,细胞的迁移能力明显增强。分析EMX2、E-Cadherin和P-Catenin在129例肺鳞癌组织中的表达,显示EMX2与E-Cadherin和P-Catenin呈明显正相关(P值分别为P=0.009,P=0.000)。综上所述,在上皮间质转化中,EMX2可能起着很重要的作用。结论：与癌旁组织相比,癌组织中EMX2表达出现下调。Ⅰ期肺鳞癌患者和接受化疗的Ⅱ/Ⅲ期肺鳞癌患者中,EMX2的阳性表达和良好预后相关。在肺鳞癌细胞和组织中,EMX2表达和上皮间质转化的标记物也有相关性。肺鳞癌细胞中,下调EMX2能够促进化疗耐药和细胞迁移。肺鳞癌细胞中,EMX2出现下调,这种下调与化疗耐药相关,而且这种化疗耐药可能是通过调节上皮间质转化来完成的。对于Ⅰ期肺鳞癌患者和接受化疗的Ⅱ/Ⅲ期肺鳞癌患者来讲,EMX2可能是一种新的预后预测因子。
【作者】岳东升；
【导师】郝希山；
【作者基本信息】天津医科大学，肿瘤学，2014，博士
【关键词】空通气孔同源盒2；肺鳞癌；上皮间质转化；耐药；

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