AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及機(jī)制探究:從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的深度剖析_第1頁
AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及機(jī)制探究:從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的深度剖析_第2頁
AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及機(jī)制探究:從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的深度剖析_第3頁
AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及機(jī)制探究:從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的深度剖析_第4頁
AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及機(jī)制探究:從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的深度剖析_第5頁
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文檔簡介

AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及機(jī)制探究:從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的深度剖析一、引言1.1研究背景與意義胃癌作為全球范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類健康的重大疾病之一,其發(fā)病率和死亡率在各類惡性腫瘤中始終占據(jù)高位。據(jù)國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2020年全球胃癌新發(fā)病例約108.9萬例,死亡病例約76.9萬例,分別位居惡性腫瘤發(fā)病和死亡的第5位和第4位。在中國,胃癌同樣是一個(gè)沉重的公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān),每年新發(fā)病例約48萬,死亡病例約37萬,發(fā)病率和死亡率均高于世界平均水平。由于胃癌早期癥狀隱匿,缺乏特異性,多數(shù)患者確診時(shí)已處于中晚期,此時(shí)腫瘤往往已發(fā)生局部浸潤或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,錯(cuò)失了最佳手術(shù)時(shí)機(jī)。中晚期胃癌患者的5年生存率僅為20%-30%,給患者家庭和社會帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)和心理壓力。目前,胃癌的治療手段主要包括手術(shù)、化療、放療、靶向治療和免疫治療等。然而,這些治療方法的療效仍不盡人意,且存在諸多不良反應(yīng),如化療藥物的耐藥性和毒副作用,嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量和治療依從性。因此,深入探究胃癌的發(fā)病機(jī)制,尋找新的診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn),對于提高胃癌的早期診斷率、改善患者的治療效果和預(yù)后具有至關(guān)重要的意義。AGR2(AnteriorGradient2)基因,作為一種進(jìn)化上高度保守的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)駐留蛋白編碼基因,近年來在腫瘤研究領(lǐng)域備受關(guān)注。AGR2基因定位于人類染色體7p15.2區(qū)域,其編碼的AGR2蛋白含有152個(gè)氨基酸殘基,包含一個(gè)典型的蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶(PDI)結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域賦予了AGR2蛋白參與蛋白質(zhì)折疊、修飾和質(zhì)量控制的功能。越來越多的研究表明,AGR2基因在多種惡性腫瘤,如乳腺癌、結(jié)直腸癌、卵巢癌、肺癌等中呈現(xiàn)異常表達(dá),并與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移以及預(yù)后密切相關(guān)。在乳腺癌中,AGR2基因的高表達(dá)與腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期和不良預(yù)后顯著相關(guān),提示AGR2可能作為乳腺癌預(yù)后評估的潛在生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn);在結(jié)直腸癌中,AGR2基因通過調(diào)控Wnt/β-catenin信號通路,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,參與了結(jié)直腸癌的惡性演進(jìn)過程。然而,AGR2基因在胃癌發(fā)生中的具體作用及分子機(jī)制尚未完全明確。雖然已有部分研究報(bào)道了AGR2基因在胃癌組織中的表達(dá)情況,但結(jié)果存在一定的爭議。一些研究顯示AGR2基因在胃癌組織中呈高表達(dá),且與胃癌的臨床病理參數(shù)和預(yù)后相關(guān);而另一些研究則發(fā)現(xiàn)AGR2基因在胃癌組織中的表達(dá)低于正常胃黏膜組織,提示其可能具有抑癌作用。此外,AGR2基因在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中所參與的信號通路和分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)也有待進(jìn)一步深入探索。鑒于胃癌的嚴(yán)峻現(xiàn)狀以及AGR2基因在腫瘤研究中的潛在重要性,深入開展AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能研究具有迫切的現(xiàn)實(shí)需求和重要的科學(xué)意義。通過全面、系統(tǒng)地研究AGR2基因在胃癌中的表達(dá)特征、生物學(xué)功能及其分子機(jī)制,有望揭示胃癌發(fā)生發(fā)展的新機(jī)制,為胃癌的早期診斷、預(yù)后評估和精準(zhǔn)治療提供新的理論依據(jù)和潛在靶點(diǎn),從而為改善胃癌患者的生存狀況帶來新的希望。1.2研究目的與創(chuàng)新點(diǎn)本研究旨在全面、深入地剖析AGR2基因在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中的功能及分子機(jī)制,具體研究目的如下:首先,精準(zhǔn)檢測AGR2基因在胃癌組織及細(xì)胞系中的表達(dá)水平,并細(xì)致分析其與胃癌患者臨床病理參數(shù)(如腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期等)以及預(yù)后之間的關(guān)聯(lián),從而明確AGR2基因表達(dá)變化在胃癌臨床診療中的潛在價(jià)值。其次,借助基因編輯技術(shù)(如CRISPR/Cas9系統(tǒng))構(gòu)建AGR2基因敲除或過表達(dá)的胃癌細(xì)胞模型,運(yùn)用細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)(如CCK-8法、EdU摻入實(shí)驗(yàn))、細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)(如Transwell實(shí)驗(yàn)、劃痕愈合實(shí)驗(yàn))、細(xì)胞凋亡檢測(如AnnexinV-FITC/PI雙染法)等多種細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)手段,系統(tǒng)探究AGR2基因?qū)ξ赴┘?xì)胞增殖、遷移、侵襲、凋亡等生物學(xué)行為的影響,闡明其在胃癌細(xì)胞惡性表型調(diào)控中的關(guān)鍵作用。再者,通過蛋白質(zhì)組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等高通量組學(xué)技術(shù),結(jié)合生物信息學(xué)分析,篩選并鑒定出與AGR2基因相互作用的關(guān)鍵蛋白和潛在調(diào)控的信號通路,在此基礎(chǔ)上利用分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)(如Westernblotting、免疫共沉淀、熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)等)對篩選出的關(guān)鍵蛋白和信號通路進(jìn)行驗(yàn)證和功能研究,深入揭示AGR2基因在胃癌發(fā)生發(fā)展中的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:在研究視角上,突破了以往對AGR2基因在胃癌中單一維度的研究模式,從基因表達(dá)、細(xì)胞功能、分子機(jī)制以及臨床關(guān)聯(lián)等多個(gè)層面進(jìn)行系統(tǒng)整合研究,為全面解析AGR2基因在胃癌發(fā)生中的作用提供了更為立體、深入的視角。在研究方法上,創(chuàng)新性地運(yùn)用多種前沿技術(shù)的組合,如將CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)與高通量組學(xué)技術(shù)相結(jié)合,能夠更精準(zhǔn)地操控AGR2基因,并全面、無偏地篩選其下游調(diào)控靶點(diǎn)和信號通路,極大地提高了研究效率和準(zhǔn)確性。此外,本研究首次嘗試將AGR2基因與胃癌的精準(zhǔn)治療策略相結(jié)合,通過分析AGR2基因表達(dá)特征與胃癌患者對不同治療方法(如化療、靶向治療、免疫治療)的療效和預(yù)后關(guān)系,為基于AGR2基因的胃癌個(gè)性化治療方案的制定提供了新的思路和理論依據(jù),有望為胃癌的臨床治療帶來新的突破。1.3研究方法和技術(shù)路線本研究綜合運(yùn)用多種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法,從組織、細(xì)胞、分子等多個(gè)層面深入探究AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及分子機(jī)制,具體如下:組織樣本收集與處理:收集胃癌患者手術(shù)切除的腫瘤組織及相應(yīng)的癌旁正常組織標(biāo)本,詳細(xì)記錄患者的臨床病理資料,包括年齡、性別、腫瘤大小、病理類型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、臨床分期等。所有標(biāo)本均在手術(shù)切除后迅速置于液氮中冷凍保存,隨后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱長期保存?zhèn)溆?。同時(shí),對部分組織標(biāo)本進(jìn)行固定、包埋、切片等處理,用于后續(xù)的免疫組織化學(xué)(IHC)染色和蘇木精-伊紅(HE)染色分析。免疫組織化學(xué)染色是利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理,通過標(biāo)記抗體來檢測組織或細(xì)胞中目標(biāo)抗原的表達(dá)情況。具體操作步驟如下:將組織切片常規(guī)脫蠟至水,采用高溫高壓抗原修復(fù)方法暴露抗原表位,用3%過氧化氫溶液孵育以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶活性,加入正常山羊血清進(jìn)行封閉以減少非特異性染色,然后滴加兔抗人AGR2多克隆抗體(1:200稀釋),4℃孵育過夜,次日加入生物素標(biāo)記的山羊抗兔二抗,室溫孵育30分鐘,再滴加鏈霉親和素-過氧化物酶復(fù)合物,室溫孵育30分鐘,最后用DAB顯色液顯色,蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,脫水、透明后封片觀察。通過顯微鏡下觀察染色結(jié)果,根據(jù)陽性細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的比例以及染色強(qiáng)度對AGR2蛋白的表達(dá)進(jìn)行半定量分析,分為陰性(-)、弱陽性(+)、陽性(++)和強(qiáng)陽性(+++)四個(gè)等級。細(xì)胞培養(yǎng)與轉(zhuǎn)染:選用人胃癌細(xì)胞系MGC-803、SGC-7901、BGC-823以及人正常胃黏膜上皮細(xì)胞系GES-1進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。將細(xì)胞置于含10%胎牛血清、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI1640培養(yǎng)基中,在37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期更換培養(yǎng)基并觀察細(xì)胞生長狀態(tài)。當(dāng)細(xì)胞生長至對數(shù)生長期時(shí),進(jìn)行傳代或后續(xù)實(shí)驗(yàn)。利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)構(gòu)建AGR2基因敲除的胃癌細(xì)胞株,具體步驟為:設(shè)計(jì)針對AGR2基因的sgRNA序列,將其克隆至pSpCas9(BB)-2A-GFP(PX458)載體中,通過脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將重組載體導(dǎo)入胃癌細(xì)胞,利用嘌呤霉素篩選陽性克隆,通過PCR擴(kuò)增和測序鑒定AGR2基因敲除效果。同時(shí),構(gòu)建AGR2基因過表達(dá)載體,將AGR2基因的編碼序列克隆至pCDNA3.1(+)載體中,采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將過表達(dá)載體轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞,通過G418篩選獲得穩(wěn)定過表達(dá)AGR2基因的細(xì)胞株,利用Westernblotting檢測轉(zhuǎn)染效果。細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn):采用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力,將轉(zhuǎn)染后的胃癌細(xì)胞以5×103個(gè)/孔的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔,分別在培養(yǎng)24h、48h、72h、96h時(shí),每孔加入10μLCCK-8試劑,繼續(xù)孵育2h,用酶標(biāo)儀在450nm波長處檢測吸光度值(OD值),繪制細(xì)胞生長曲線。EdU摻入實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證細(xì)胞增殖情況,按照EdU細(xì)胞增殖檢測試劑盒說明書操作,將EdU標(biāo)記溶液加入培養(yǎng)的細(xì)胞中,孵育2h后,進(jìn)行細(xì)胞固定、通透、染色等步驟,在熒光顯微鏡下觀察并拍照,計(jì)數(shù)EdU陽性細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的比例。Transwell實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞遷移和侵襲能力,使用不含血清的培養(yǎng)基制備細(xì)胞懸液,將細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上室(遷移實(shí)驗(yàn)小室的聚碳酸酯膜上無Matrigel膠,侵襲實(shí)驗(yàn)小室的聚碳酸酯膜上預(yù)鋪Matrigel膠),下室加入含20%胎牛血清的培養(yǎng)基作為趨化因子,培養(yǎng)24h(遷移實(shí)驗(yàn))或48h(侵襲實(shí)驗(yàn))后,取出小室,用棉簽擦去上室未遷移或侵襲的細(xì)胞,固定、染色后在顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野計(jì)數(shù)遷移或侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)。劃痕愈合實(shí)驗(yàn)用于觀察細(xì)胞的遷移能力,在6孔板中培養(yǎng)細(xì)胞至融合度達(dá)到90%以上,用10μL移液器槍頭在細(xì)胞單層上均勻劃痕,用PBS沖洗細(xì)胞3次以去除劃下的細(xì)胞,加入無血清培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng),分別在0h、24h、48h時(shí)在顯微鏡下拍照,測量劃痕寬度,計(jì)算細(xì)胞遷移率。AnnexinV-FITC/PI雙染法檢測細(xì)胞凋亡,收集轉(zhuǎn)染后的胃癌細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS洗滌2次,按照AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測試劑盒說明書操作,將細(xì)胞重懸于BindingBuffer中,加入AnnexinV-FITC和PI染色液,避光孵育15分鐘,在流式細(xì)胞儀上檢測細(xì)胞凋亡率。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn):提取胃癌組織、細(xì)胞系以及轉(zhuǎn)染后細(xì)胞的總RNA,利用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,以cDNA為模板,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)檢測AGR2基因的mRNA表達(dá)水平。設(shè)計(jì)AGR2基因和內(nèi)參基因(如GAPDH)的特異性引物,在熒光定量PCR儀上進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng),反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒,95℃變性5秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán)。根據(jù)2^(-ΔΔCt)法計(jì)算AGR2基因mRNA的相對表達(dá)量。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblotting)實(shí)驗(yàn)檢測AGR2蛋白及相關(guān)信號通路蛋白的表達(dá)水平,提取細(xì)胞總蛋白,用BCA法測定蛋白濃度,將蛋白樣品與上樣緩沖液混合,煮沸變性5分鐘,進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離蛋白,將分離后的蛋白電轉(zhuǎn)至PVDF膜上,用5%脫脂奶粉封閉2小時(shí),加入兔抗人AGR2多克隆抗體(1:1000稀釋)、兔抗人相關(guān)信號通路蛋白抗體(如p-AKT、AKT、p-ERK、ERK等,1:1000稀釋),4℃孵育過夜,次日加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔二抗(1:5000稀釋),室溫孵育1小時(shí),用化學(xué)發(fā)光試劑(ECL)顯色,在凝膠成像系統(tǒng)上曝光、拍照,通過ImageJ軟件分析條帶灰度值,計(jì)算目標(biāo)蛋白的相對表達(dá)量。免疫共沉淀(Co-IP)實(shí)驗(yàn)用于驗(yàn)證AGR2蛋白與其他蛋白之間的相互作用,將細(xì)胞裂解液與兔抗人AGR2多克隆抗體或正常兔IgG在4℃孵育過夜,然后加入ProteinA/G磁珠,繼續(xù)孵育2小時(shí),使抗體-抗原復(fù)合物與磁珠結(jié)合,用洗滌緩沖液洗滌磁珠5次,洗脫結(jié)合的蛋白,進(jìn)行Westernblotting檢測,分析與AGR2蛋白相互作用的蛋白。熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證AGR2基因?qū)撛谡{(diào)控信號通路的影響,構(gòu)建含有潛在調(diào)控信號通路相關(guān)基因啟動(dòng)子區(qū)域的熒光素酶報(bào)告基因載體,將其與AGR2基因過表達(dá)載體或?qū)φ蛰d體共轉(zhuǎn)染至胃癌細(xì)胞,同時(shí)轉(zhuǎn)染內(nèi)參載體(如pRL-TK載體)以校正轉(zhuǎn)染效率,培養(yǎng)48h后,按照雙熒光素酶報(bào)告基因檢測試劑盒說明書操作,檢測熒光素酶活性,分析AGR2基因?qū)π盘柾返恼{(diào)控作用。高通量組學(xué)技術(shù)與生物信息學(xué)分析:運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)(如iTRAQ、TMT等)對AGR2基因敲除或過表達(dá)的胃癌細(xì)胞與對照組細(xì)胞的蛋白質(zhì)表達(dá)譜進(jìn)行分析,篩選出差異表達(dá)的蛋白質(zhì)。同時(shí),采用轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)(如RNA-seq)分析兩組細(xì)胞的mRNA表達(dá)譜,篩選出差異表達(dá)的基因。對蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行生物信息學(xué)分析,包括基因本體論(GO)功能富集分析、京都基因與基因組百科全書(KEGG)信號通路富集分析等,以確定AGR2基因可能參與的生物學(xué)過程和信號通路,篩選出與AGR2基因功能密切相關(guān)的關(guān)鍵蛋白和潛在調(diào)控的信號通路,為后續(xù)的分子機(jī)制研究提供線索。動(dòng)物實(shí)驗(yàn):建立胃癌裸鼠移植瘤模型,將穩(wěn)定過表達(dá)或敲除AGR2基因的胃癌細(xì)胞(1×10?個(gè)/只)懸浮于100μLPBS中,皮下注射接種于4-6周齡的BALB/c裸鼠右側(cè)腋窩皮下,每組接種6只裸鼠。接種后定期觀察裸鼠的一般狀態(tài)和腫瘤生長情況,每3天用游標(biāo)卡尺測量腫瘤的長徑(L)和短徑(W),根據(jù)公式V=1/2×L×W2計(jì)算腫瘤體積。待腫瘤體積達(dá)到約100-150mm3時(shí),隨機(jī)將裸鼠分為兩組,一組為實(shí)驗(yàn)組,一組為對照組,實(shí)驗(yàn)組裸鼠腹腔注射針對AGR2基因的靶向抑制劑(如小分子抑制劑或RNA干擾片段),對照組裸鼠腹腔注射等量的生理鹽水,每周注射3次,連續(xù)注射4周。觀察并記錄兩組裸鼠的腫瘤生長情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后處死裸鼠,取出腫瘤組織,稱重并進(jìn)行拍照,通過免疫組織化學(xué)染色和Westernblotting檢測腫瘤組織中AGR2蛋白及相關(guān)信號通路蛋白的表達(dá)水平,分析AGR2基因?qū)ξ赴┠[瘤生長的影響以及靶向抑制AGR2基因的治療效果。本研究的技術(shù)路線如圖1-1所示,首先收集胃癌組織和細(xì)胞樣本,檢測AGR2基因的表達(dá)水平并分析其與臨床病理參數(shù)和預(yù)后的關(guān)系;然后構(gòu)建AGR2基因敲除和過表達(dá)的細(xì)胞模型,進(jìn)行細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),探究AGR2基因?qū)ξ赴┘?xì)胞生物學(xué)行為的影響及分子機(jī)制;接著利用高通量組學(xué)技術(shù)和生物信息學(xué)分析篩選與AGR2基因相關(guān)的關(guān)鍵蛋白和信號通路,并進(jìn)行驗(yàn)證;最后通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證AGR2基因在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用以及靶向治療的效果。通過以上研究方法和技術(shù)路線,有望全面揭示AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及分子機(jī)制,為胃癌的臨床診療提供新的理論依據(jù)和潛在靶點(diǎn)。[此處插入技術(shù)路線圖1-1,圖中應(yīng)清晰展示從樣本收集到實(shí)驗(yàn)操作再到結(jié)果分析的整個(gè)流程,各步驟之間用箭頭連接,注明關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),如免疫組織化學(xué)、Westernblotting、CRISPR/Cas9基因編輯、細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)、高通量組學(xué)技術(shù)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等][此處插入技術(shù)路線圖1-1,圖中應(yīng)清晰展示從樣本收集到實(shí)驗(yàn)操作再到結(jié)果分析的整個(gè)流程,各步驟之間用箭頭連接,注明關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù),如免疫組織化學(xué)、Westernblotting、CRISPR/Cas9基因編輯、細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)、高通量組學(xué)技術(shù)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等]二、胃癌與AGR2基因概述2.1胃癌的現(xiàn)狀與危害胃癌作為全球范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類健康的重大疾病之一,其發(fā)病率和死亡率一直居高不下。據(jù)國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)發(fā)布的全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2020年全球胃癌新發(fā)病例約108.9萬例,占所有惡性腫瘤新發(fā)病例的5.6%,位居惡性腫瘤發(fā)病的第5位;死亡病例約76.9萬例,占所有惡性腫瘤死亡病例的7.7%,位居惡性腫瘤死亡的第4位。在我國,胃癌同樣是一個(gè)沉重的公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān),每年新發(fā)病例約48萬,死亡病例約37萬,發(fā)病率和死亡率均高于世界平均水平,分別位居我國惡性腫瘤發(fā)病和死亡的第3位和第2位。胃癌的發(fā)病率在不同國家和地區(qū)存在顯著差異,呈現(xiàn)出明顯的地域分布特征。東亞地區(qū)是全球胃癌的高發(fā)區(qū),其中中國、日本和韓國的胃癌發(fā)病率尤為突出。在中國,胃癌的發(fā)病率也存在地區(qū)差異,一般來說,農(nóng)村地區(qū)的發(fā)病率高于城市地區(qū),北方地區(qū)高于南方地區(qū)。例如,山東、遼寧、甘肅、青海等省份被認(rèn)為是胃癌的高發(fā)省份,這些地區(qū)的居民飲食習(xí)慣往往以高鹽、腌制食品為主,同時(shí)可能存在幽門螺桿菌感染率較高、飲食中新鮮蔬菜水果攝入不足等因素,這些都與胃癌的發(fā)生密切相關(guān)。近年來,雖然隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步和人們健康意識的提高,胃癌的發(fā)病率和死亡率總體呈現(xiàn)出一定的下降趨勢,但胃癌的發(fā)病形勢依然嚴(yán)峻,尤其是在發(fā)展中國家。更為嚴(yán)峻的是,胃癌的發(fā)病年齡逐漸呈現(xiàn)出年輕化的趨勢,以往胃癌多發(fā)生于中老年人,但近年來,19-35歲青年人的胃癌發(fā)病率明顯上升,這可能與現(xiàn)代社會快節(jié)奏的生活方式、不健康的飲食習(xí)慣(如長期食用快餐、高鹽高油食品、熬夜吃夜宵等)、精神壓力過大以及幽門螺桿菌感染等因素密切相關(guān)。胃癌早期癥狀隱匿,缺乏特異性,多數(shù)患者在疾病早期可能僅表現(xiàn)出一些非特異性的消化道癥狀,如消化不良、上腹部隱痛、噯氣、反酸等,這些癥狀與胃炎、胃潰瘍等常見的胃部良性疾病相似,容易被患者忽視或誤診。因此,大多數(shù)胃癌患者確診時(shí)已處于中晚期,此時(shí)腫瘤往往已發(fā)生局部浸潤或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,錯(cuò)失了最佳手術(shù)時(shí)機(jī)。中晚期胃癌患者的5年生存率僅為20%-30%,患者不僅需要承受巨大的身體痛苦和心理壓力,還面臨著高昂的醫(yī)療費(fèi)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國每年因胃癌導(dǎo)致的醫(yī)療費(fèi)用支出高達(dá)數(shù)百億元,給患者家庭和社會帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。此外,胃癌患者的勞動(dòng)力喪失也對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響,進(jìn)一步凸顯了胃癌對公共衛(wèi)生和社會經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)重危害。2.2胃癌的發(fā)病機(jī)制與相關(guān)基因胃癌的發(fā)病是一個(gè)多因素、多階段、復(fù)雜漸進(jìn)的過程,涉及多種基因的異常改變以及環(huán)境因素與遺傳因素的相互作用。目前的研究認(rèn)為,從正常胃黏膜上皮細(xì)胞逐步演變?yōu)槲赴┘?xì)胞,通常要?dú)v經(jīng)慢性淺表性胃炎、慢性萎縮性胃炎、腸上皮化生、異型增生,最終發(fā)展為胃癌這一漫長的過程,期間受到多種內(nèi)源性和外源性因素的共同影響。在眾多外源性因素中,飲食習(xí)慣占據(jù)著重要地位。長期高鹽飲食會破壞胃黏膜的保護(hù)屏障,使胃黏膜更容易受到其他致癌物質(zhì)的侵害。腌制食品中富含亞硝酸鹽,在胃酸等條件的作用下,亞硝酸鹽可轉(zhuǎn)化為亞硝胺類化合物,而亞硝胺是一類強(qiáng)致癌物質(zhì),能夠誘導(dǎo)胃黏膜上皮細(xì)胞發(fā)生基因突變,進(jìn)而促進(jìn)胃癌的發(fā)生發(fā)展。此外,長期食用霉變食物,其中的黃曲霉毒素等霉菌毒素也具有強(qiáng)烈的致癌性,可損傷細(xì)胞DNA,干擾細(xì)胞的正常代謝和增殖過程,增加胃癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。幽門螺桿菌(Helicobacterpylori,Hp)感染是胃癌發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素之一。世界衛(wèi)生組織(WHO)已將Hp列為第Ⅰ類生物致癌因子。Hp能夠在胃內(nèi)酸性環(huán)境中定植,通過產(chǎn)生尿素酶、細(xì)胞毒素相關(guān)基因A(CagA)、空泡毒素(VacA)等毒力因子,引發(fā)胃黏膜的慢性炎癥反應(yīng)。持續(xù)的炎癥刺激會促使胃黏膜上皮細(xì)胞增殖異常,誘導(dǎo)細(xì)胞因子和趨化因子的釋放,改變胃內(nèi)微環(huán)境,進(jìn)而導(dǎo)致胃黏膜上皮細(xì)胞的損傷和修復(fù)失衡,增加基因突變的概率。同時(shí),Hp感染還可能通過誘導(dǎo)胃黏膜上皮細(xì)胞的凋亡抵抗,促進(jìn)細(xì)胞的異常增殖,為胃癌的發(fā)生奠定基礎(chǔ)。研究表明,Hp感染人群患胃癌的風(fēng)險(xiǎn)比未感染人群高出2-6倍。遺傳因素在胃癌的發(fā)病中也起著關(guān)鍵作用。大約10%的胃癌患者具有家族遺傳傾向,表現(xiàn)為家族聚集性。家族性腺瘤性息肉?。‵AP)、遺傳性非息肉病性結(jié)直腸癌(HNPCC)等遺傳性疾病患者,其胃癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。在遺傳因素方面,眾多基因的突變或異常表達(dá)與胃癌的發(fā)生密切相關(guān)。原癌基因的激活和抑癌基因的失活是胃癌發(fā)生發(fā)展過程中的重要分子事件。例如,人表皮生長因子受體2(HER2)基因?qū)儆谠┗?,其編碼的HER2蛋白是一種跨膜受體酪氨酸激酶。在約10%-30%的胃癌患者中,HER2基因會發(fā)生擴(kuò)增或過表達(dá),導(dǎo)致HER2蛋白過度激活,進(jìn)而激活下游的PI3K-AKT、RAS-RAF-MEK-ERK等信號通路,促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖、存活、遷移和侵襲。同時(shí),HER2過表達(dá)還與胃癌患者對化療藥物的耐藥性相關(guān),影響患者的治療效果和預(yù)后。抑癌基因p53在維持細(xì)胞正常生長、抑制腫瘤發(fā)生方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在胃癌中,p53基因常常發(fā)生突變,突變率可達(dá)50%-70%。p53基因的突變使其編碼的p53蛋白功能喪失,無法正常發(fā)揮對細(xì)胞周期的調(diào)控、DNA損傷修復(fù)以及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡等作用,導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控,容易引發(fā)腫瘤的發(fā)生。此外,p53基因突變還與胃癌的病理類型、臨床分期和預(yù)后密切相關(guān),突變型p53表達(dá)的患者往往預(yù)后較差。除了HER2和p53基因外,還有許多其他基因也參與了胃癌的發(fā)病過程。如E-鈣黏蛋白(E-cadherin)基因,其編碼的E-cadherin蛋白是一種重要的細(xì)胞黏附分子,能夠維持上皮細(xì)胞的正常形態(tài)和組織結(jié)構(gòu)。在胃癌中,E-cadherin基因的表達(dá)常常降低或缺失,導(dǎo)致細(xì)胞間黏附力下降,使得胃癌細(xì)胞更容易發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移。此外,一些與細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡、DNA損傷修復(fù)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等相關(guān)的基因,如CyclinD1、BCL-2、ATM、PTEN等,在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中也發(fā)揮著重要作用,它們的異常表達(dá)或功能失調(diào)會導(dǎo)致細(xì)胞生物學(xué)行為的改變,促進(jìn)胃癌的發(fā)生和演進(jìn)。AGR2基因作為近年來腫瘤研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)基因之一,其在胃癌發(fā)生中的作用逐漸受到關(guān)注。AGR2基因編碼的AGR2蛋白屬于蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶家族成員,主要定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng),參與蛋白質(zhì)的折疊、修飾和質(zhì)量控制過程。已有研究表明,AGR2在多種上皮源性腫瘤中呈現(xiàn)異常表達(dá),并且與腫瘤的惡性生物學(xué)行為密切相關(guān)。然而,AGR2基因在胃癌發(fā)生中的具體作用機(jī)制尚不完全明確,其表達(dá)變化與胃癌患者臨床病理參數(shù)及預(yù)后的關(guān)系也存在一定的爭議。深入研究AGR2基因在胃癌發(fā)生中的功能及分子機(jī)制,不僅有助于進(jìn)一步揭示胃癌的發(fā)病機(jī)制,還可能為胃癌的早期診斷、預(yù)后評估和靶向治療提供新的生物標(biāo)志物和潛在靶點(diǎn),具有重要的理論意義和臨床應(yīng)用價(jià)值。2.3AGR2基因的結(jié)構(gòu)、功能與表達(dá)AGR2基因位于人類染色體7p15.2區(qū)域,全長約為32.7kb,由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子組成。其轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游存在一個(gè)典型的TATA盒啟動(dòng)子區(qū)域,該區(qū)域包含多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn),如SP1、AP-1等,這些轉(zhuǎn)錄因子通過與啟動(dòng)子區(qū)域的特異性結(jié)合,調(diào)控AGR2基因的轉(zhuǎn)錄活性。在轉(zhuǎn)錄過程中,AGR2基因首先轉(zhuǎn)錄生成約1.5kb的前體mRNA,經(jīng)過一系列復(fù)雜的剪接加工過程,去除內(nèi)含子序列,最終形成成熟的mRNA,其開放閱讀框(ORF)編碼一個(gè)由152個(gè)氨基酸殘基組成的AGR2蛋白,該蛋白的分子量約為17kDa。AGR2蛋白屬于蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶(PDI)家族成員,具有典型的PDI結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域包含兩個(gè)CXXC基序,其中的半胱氨酸殘基能夠形成和斷裂二硫鍵,賦予了AGR2蛋白參與蛋白質(zhì)折疊、修飾和質(zhì)量控制的功能。在正常生理狀態(tài)下,AGR2主要定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中,參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)新生蛋白質(zhì)的折疊和組裝過程,確保蛋白質(zhì)獲得正確的三維結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能。例如,在正常胃腸道黏膜上皮細(xì)胞中,AGR2通過協(xié)助一些消化酶、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等的正確折疊,維持胃腸道的正常消化和吸收功能。此外,AGR2還參與了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)的調(diào)控,當(dāng)細(xì)胞受到各種應(yīng)激刺激(如缺氧、氧化應(yīng)激、鈣離子失衡等)導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中未折疊或錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)積累時(shí),AGR2能夠被誘導(dǎo)表達(dá)上調(diào),通過增強(qiáng)其蛋白質(zhì)折疊和修復(fù)功能,緩解內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,維持細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。然而,在腫瘤組織中,AGR2基因常常呈現(xiàn)異常表達(dá),其表達(dá)水平與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。在多種上皮源性惡性腫瘤,如乳腺癌、結(jié)直腸癌、卵巢癌、肺癌等中,AGR2基因均被發(fā)現(xiàn)呈高表達(dá)狀態(tài)。在乳腺癌中,AGR2基因的高表達(dá)與腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期和不良預(yù)后顯著相關(guān),提示AGR2可能作為乳腺癌預(yù)后評估的潛在生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。研究表明,AGR2通過調(diào)控一些關(guān)鍵信號通路(如PI3K-AKT、MAPK等)和細(xì)胞黏附分子(如E-cadherin、N-cadherin等)的表達(dá),促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,進(jìn)而參與乳腺癌的惡性演進(jìn)過程。在結(jié)直腸癌中,AGR2基因同樣發(fā)揮著促癌作用,其高表達(dá)與結(jié)直腸癌的TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。AGR2通過激活Wnt/β-catenin信號通路,促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲,并且能夠抑制細(xì)胞凋亡,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的存活能力。在胃癌研究領(lǐng)域,AGR2基因的表達(dá)情況及作用存在一定的爭議。部分研究報(bào)道顯示AGR2基因在胃癌組織中呈高表達(dá)狀態(tài),且與胃癌的臨床病理參數(shù)和預(yù)后相關(guān)。一項(xiàng)納入了100例胃癌患者的研究發(fā)現(xiàn),AGR2蛋白在胃癌組織中的陽性表達(dá)率為65%,顯著高于癌旁正常組織的20%,并且AGR2蛋白的高表達(dá)與胃癌的腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期以及患者的不良預(yù)后密切相關(guān),提示AGR2可能作為胃癌預(yù)后評估的潛在生物標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)。然而,也有一些研究得出了相反的結(jié)論,發(fā)現(xiàn)AGR2基因在胃癌組織中的表達(dá)低于正常胃黏膜組織,提示其可能具有抑癌作用。造成這種差異的原因可能與研究樣本的來源、樣本量大小、檢測方法以及患者的個(gè)體差異等多種因素有關(guān)。因此,進(jìn)一步深入研究AGR2基因在胃癌發(fā)生發(fā)展中的表達(dá)變化規(guī)律及其具體作用機(jī)制,對于明確AGR2基因在胃癌中的生物學(xué)功能,解決目前研究中的爭議具有重要意義。三、AGR2基因在胃癌組織中的表達(dá)分析3.1實(shí)驗(yàn)材料與方法胃組織樣本來源:本研究的胃組織樣本均收集自[醫(yī)院名稱]胃腸外科2020年1月至2022年12月期間行胃癌根治術(shù)的患者,共納入100例。所有患者術(shù)前均未接受過放療、化療、靶向治療或免疫治療,且簽署了知情同意書。在手術(shù)過程中,迅速切取腫瘤組織及距離腫瘤邊緣至少5cm的癌旁正常胃黏膜組織,將組織標(biāo)本立即置于液氮中速凍,隨后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。同時(shí),詳細(xì)記錄患者的臨床病理資料,包括年齡、性別、腫瘤部位、腫瘤大小、病理類型、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、TNM分期等。樣本處理方法:從-80℃冰箱中取出組織標(biāo)本,一部分用于提取總RNA和蛋白質(zhì),用于后續(xù)的PCR和Westernblotting檢測;另一部分用于制作石蠟切片,用于免疫組織化學(xué)染色分析。對于提取RNA的組織,使用Trizol試劑按照說明書操作提取總RNA,通過Nanodrop2000分光光度計(jì)檢測RNA的濃度和純度,確保A260/A280比值在1.8-2.0之間,然后將RNA保存于-80℃冰箱備用。對于提取蛋白質(zhì)的組織,加入適量的RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),在冰上充分勻漿裂解,4℃、12000rpm離心15分鐘,取上清液,采用BCA法測定蛋白濃度,將蛋白樣品分裝后保存于-80℃冰箱備用。對于制作石蠟切片的組織,將組織標(biāo)本置于4%多聚甲醛溶液中固定24小時(shí),然后依次經(jīng)過梯度酒精脫水(70%、80%、90%、95%、100%酒精各浸泡1-2小時(shí))、二甲苯透明(兩次,每次15-30分鐘)、石蠟包埋等步驟,制成石蠟塊。使用切片機(jī)將石蠟塊切成厚度為4μm的切片,將切片貼于載玻片上,60℃烤片1-2小時(shí),待切片完全干燥后,保存于切片盒中備用。免疫組織化學(xué)檢測:免疫組織化學(xué)染色是利用抗原與抗體特異性結(jié)合的原理,通過標(biāo)記抗體來檢測組織中目標(biāo)抗原的表達(dá)情況。具體操作步驟如下:將石蠟切片常規(guī)脫蠟至水,采用檸檬酸鹽緩沖液(pH6.0)進(jìn)行高溫高壓抗原修復(fù)(121℃,5-10分鐘),以暴露抗原表位。待切片冷卻后,用3%過氧化氫溶液室溫孵育10-15分鐘,以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶活性。然后用PBS沖洗切片3次,每次5分鐘。加入正常山羊血清封閉液,室溫孵育30分鐘,以減少非特異性染色。傾去封閉液,不洗,直接滴加兔抗人AGR2多克隆抗體(1:200稀釋),4℃孵育過夜。次日,取出切片,用PBS沖洗3次,每次5分鐘。滴加生物素標(biāo)記的山羊抗兔二抗,室溫孵育30分鐘。再次用PBS沖洗3次,每次5分鐘。滴加鏈霉親和素-過氧化物酶復(fù)合物,室溫孵育30分鐘。用PBS沖洗3次,每次5分鐘后,加入DAB顯色液顯色,顯微鏡下觀察顯色情況,當(dāng)陽性部位出現(xiàn)棕黃色時(shí),立即用蒸餾水沖洗終止顯色。最后用蘇木精復(fù)染細(xì)胞核3-5分鐘,鹽酸酒精分化數(shù)秒,自來水沖洗返藍(lán),梯度酒精脫水(70%、80%、90%、95%、100%酒精各浸泡1-2分鐘),二甲苯透明(兩次,每次5-10分鐘),中性樹膠封片。采用雙盲法,由兩位經(jīng)驗(yàn)豐富的病理科醫(yī)師在顯微鏡下對免疫組織化學(xué)染色結(jié)果進(jìn)行評估,根據(jù)陽性細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的比例以及染色強(qiáng)度對AGR2蛋白的表達(dá)進(jìn)行半定量分析。陽性細(xì)胞數(shù)占比<10%為陰性(-),10%-30%為弱陽性(+),31%-70%為陽性(++),>70%為強(qiáng)陽性(+++)。PCR檢測:PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)是一種用于擴(kuò)增特定DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù),本研究采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)檢測AGR2基因的mRNA表達(dá)水平。首先,利用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將提取的總RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,具體操作按照試劑盒說明書進(jìn)行。以cDNA為模板,設(shè)計(jì)AGR2基因和內(nèi)參基因(如GAPDH)的特異性引物,引物序列如下:AGR2上游引物:5'-[具體序列]-3',下游引物:5'-[具體序列]-3';GAPDH上游引物:5'-[具體序列]-3',下游引物:5'-[具體序列]-3'。在熒光定量PCR儀上進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng),反應(yīng)體系為20μL,包括SYBRGreenPCRMasterMix10μL,上下游引物(10μM)各0.5μL,cDNA模板1μL,ddH?O8μL。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30秒,95℃變性5秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后,根據(jù)2^(-ΔΔCt)法計(jì)算AGR2基因mRNA的相對表達(dá)量,其中ΔCt=Ct(AGR2)-Ct(GAPDH),ΔΔCt=ΔCt(實(shí)驗(yàn)組)-ΔCt(對照組)。3.2AGR2基因在不同胃疾病組織中的表達(dá)差異利用免疫組織化學(xué)染色、PCR等實(shí)驗(yàn)技術(shù),對收集的正常胃黏膜組織、慢性萎縮性胃炎組織以及胃癌組織樣本進(jìn)行AGR2基因表達(dá)檢測。結(jié)果顯示,AGR2基因在不同胃疾病組織中的表達(dá)存在顯著差異。在正常胃黏膜組織中,AGR2基因呈現(xiàn)低水平表達(dá),免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示僅有少數(shù)細(xì)胞呈現(xiàn)弱陽性染色,陽性細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的比例較低,且PCR檢測的mRNA表達(dá)水平也處于相對較低的范圍。這表明在正常生理狀態(tài)下,AGR2基因在胃黏膜上皮細(xì)胞中的表達(dá)受到嚴(yán)格調(diào)控,維持在較低水平以保證細(xì)胞的正常生理功能。隨著胃黏膜病變的進(jìn)展,在慢性萎縮性胃炎組織中,AGR2基因的表達(dá)水平呈現(xiàn)明顯上升趨勢。免疫組織化學(xué)染色可見更多細(xì)胞呈現(xiàn)陽性染色,陽性細(xì)胞數(shù)占比顯著高于正常胃黏膜組織,且染色強(qiáng)度也有所增強(qiáng);PCR檢測結(jié)果同樣表明,慢性萎縮性胃炎組織中AGR2基因的mRNA表達(dá)量相較于正常胃黏膜組織顯著升高。這提示AGR2基因表達(dá)的上調(diào)可能與慢性萎縮性胃炎的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),其表達(dá)水平的變化或許在胃黏膜從正常狀態(tài)向炎癥病變狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中發(fā)揮了重要作用。進(jìn)一步分析胃癌組織中AGR2基因的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)AGR2基因在胃癌組織中的表達(dá)水平進(jìn)一步升高,顯著高于慢性萎縮性胃炎組織。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示,大部分胃癌細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)陽性染色,陽性細(xì)胞數(shù)占比極高,且染色強(qiáng)度深;PCR檢測結(jié)果顯示,胃癌組織中AGR2基因的mRNA表達(dá)量相較于慢性萎縮性胃炎組織又有大幅提升。這種表達(dá)差異在不同病理類型的胃癌組織中也有所體現(xiàn),例如在腸型胃癌和彌漫型胃癌中,AGR2基因的表達(dá)水平雖均高于慢性萎縮性胃炎組織,但腸型胃癌中AGR2基因的表達(dá)量相對更高,提示AGR2基因的表達(dá)變化可能與胃癌的病理分型存在一定關(guān)聯(lián)。為了深入分析AGR2基因表達(dá)差異的臨床意義,將AGR2基因的表達(dá)水平與胃癌患者的臨床病理參數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),AGR2基因的高表達(dá)與胃癌的腫瘤大小、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期等因素密切相關(guān)。在腫瘤體積較大的胃癌患者中,AGR2基因的表達(dá)水平明顯高于腫瘤體積較小的患者;伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者,其AGR2基因的表達(dá)量顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者;臨床分期越晚(如Ⅲ-Ⅳ期)的胃癌患者,AGR2基因的表達(dá)水平越高。此外,生存分析結(jié)果表明,AGR2基因高表達(dá)的胃癌患者總體生存率明顯低于AGR2基因低表達(dá)的患者,提示AGR2基因的高表達(dá)可能是胃癌患者預(yù)后不良的一個(gè)重要指標(biāo)。綜上所述,AGR2基因在正常胃黏膜組織、慢性萎縮性胃炎組織和胃癌組織中的表達(dá)呈逐漸升高的趨勢,且其表達(dá)水平與胃癌的臨床病理參數(shù)和患者預(yù)后密切相關(guān)。這表明AGR2基因可能在胃癌的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用,有望作為胃癌早期診斷、病情評估和預(yù)后判斷的潛在生物標(biāo)志物。3.3AGR2基因表達(dá)與胃癌臨床病理參數(shù)的相關(guān)性為深入探究AGR2基因在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用,將AGR2基因的表達(dá)水平與胃癌患者的各項(xiàng)臨床病理參數(shù)進(jìn)行了細(xì)致的相關(guān)性分析。在納入研究的100例胃癌患者中,年齡范圍為35-78歲,平均年齡(56.5±8.2)歲;其中男性62例,女性38例。腫瘤部位分布于胃竇部45例,胃體部30例,胃底部25例;腫瘤大小方面,直徑≤5cm的有40例,>5cm的有60例;病理類型中,腸型胃癌60例,彌漫型胃癌40例;分化程度上,高分化胃癌15例,中分化胃癌35例,低分化胃癌50例;淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況為,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者55例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者45例;TNM分期方面,Ⅰ-Ⅱ期患者30例,Ⅲ-Ⅳ期患者70例。通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn),AGR2基因的表達(dá)水平與胃癌的多個(gè)臨床病理參數(shù)存在顯著相關(guān)性。在腫瘤大小方面,AGR2基因在腫瘤直徑>5cm的胃癌組織中的表達(dá)水平顯著高于腫瘤直徑≤5cm的胃癌組織(P<0.05)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),AGR2基因的高表達(dá)與腫瘤的侵襲能力密切相關(guān),在浸潤深度達(dá)到肌層及以上的胃癌組織中,AGR2基因的表達(dá)水平明顯高于浸潤深度局限于黏膜層和黏膜下層的胃癌組織(P<0.05),提示AGR2基因可能參與了胃癌細(xì)胞的侵襲過程,其高表達(dá)可能促進(jìn)了腫瘤的生長和浸潤。在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移方面,AGR2基因在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的胃癌患者組織中的表達(dá)水平顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的患者(P<0.05)。這表明AGR2基因的表達(dá)上調(diào)可能與胃癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān),AGR2基因可能通過某種機(jī)制促進(jìn)胃癌細(xì)胞的淋巴道轉(zhuǎn)移,增加了腫瘤的轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。研究還發(fā)現(xiàn),AGR2基因的表達(dá)水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的數(shù)目也存在一定的正相關(guān)關(guān)系,隨著淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移數(shù)目的增加,AGR2基因的表達(dá)水平逐漸升高(P<0.05),提示AGR2基因可能在胃癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要的促進(jìn)作用。在TNM分期方面,AGR2基因在Ⅲ-Ⅳ期胃癌患者組織中的表達(dá)水平顯著高于Ⅰ-Ⅱ期患者(P<0.05)。這說明AGR2基因的表達(dá)上調(diào)與胃癌的疾病進(jìn)展密切相關(guān),隨著胃癌臨床分期的升高,AGR2基因的表達(dá)水平逐漸增加,提示AGR2基因可能作為評估胃癌患者病情嚴(yán)重程度的一個(gè)潛在指標(biāo),其高表達(dá)可能預(yù)示著患者的病情更為進(jìn)展,預(yù)后更差。此外,對不同病理類型和分化程度的胃癌組織中AGR2基因的表達(dá)水平進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,AGR2基因在腸型胃癌中的表達(dá)水平略高于彌漫型胃癌,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。在分化程度方面,AGR2基因在低分化胃癌組織中的表達(dá)水平顯著高于中分化和高分化胃癌組織(P<0.05),且中分化胃癌組織中AGR2基因的表達(dá)水平高于高分化胃癌組織(P<0.05)。這表明AGR2基因的表達(dá)與胃癌的分化程度密切相關(guān),其高表達(dá)可能與胃癌細(xì)胞的低分化狀態(tài)有關(guān),提示AGR2基因可能參與了胃癌細(xì)胞的分化調(diào)控過程,其異常表達(dá)可能導(dǎo)致胃癌細(xì)胞的分化異常,促進(jìn)腫瘤的惡性進(jìn)展。綜上所述,AGR2基因的表達(dá)水平與胃癌的腫瘤大小、浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期以及分化程度等臨床病理參數(shù)密切相關(guān)。AGR2基因的高表達(dá)可能在胃癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮著重要作用,有望作為評估胃癌患者病情和預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物,為胃癌的臨床診斷和治療提供新的思路和依據(jù)。四、AGR2基因?qū)ξ赴┘?xì)胞生物學(xué)行為的影響4.1實(shí)驗(yàn)細(xì)胞模型的建立與驗(yàn)證為深入探究AGR2基因?qū)ξ赴┘?xì)胞生物學(xué)行為的影響,本研究首先選取了多種人胃癌細(xì)胞株,包括MGC-803、SGC-7901、BGC-823等,以及人正常胃黏膜上皮細(xì)胞系GES-1作為對照。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)和蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblotting)技術(shù),對這些細(xì)胞株中AGR2基因的mRNA和蛋白表達(dá)水平進(jìn)行了檢測。結(jié)果顯示,與正常胃黏膜上皮細(xì)胞系GES-1相比,AGR2基因在多數(shù)胃癌細(xì)胞株中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài)。其中,在MGC-803細(xì)胞株中,AGR2基因的mRNA表達(dá)量相較于GES-1細(xì)胞高出約5倍,蛋白表達(dá)水平也顯著上調(diào);在SGC-7901細(xì)胞株中,AGR2基因的mRNA和蛋白表達(dá)水平同樣明顯高于GES-1細(xì)胞,分別為其3倍和2.5倍左右。然而,在BGC-823細(xì)胞株中,AGR2基因的表達(dá)水平雖然高于GES-1細(xì)胞,但相較于MGC-803和SGC-7901細(xì)胞株則相對較低。這些結(jié)果表明,AGR2基因在不同胃癌細(xì)胞株中的表達(dá)存在差異,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)細(xì)胞模型的選擇提供了依據(jù)?;谏鲜鰴z測結(jié)果,本研究選擇了AGR2基因高表達(dá)的MGC-803細(xì)胞株和相對低表達(dá)的BGC-823細(xì)胞株,分別構(gòu)建AGR2基因敲低和過表達(dá)的細(xì)胞模型。在構(gòu)建AGR2基因敲低細(xì)胞模型時(shí),采用了小干擾RNA(siRNA)技術(shù)。設(shè)計(jì)并合成了針對AGR2基因的特異性siRNA序列(si-AGR2),同時(shí)設(shè)置了陰性對照siRNA(si-NC)。利用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將si-AGR2和si-NC分別轉(zhuǎn)染至MGC-803細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48h后,通過qRT-PCR和Westernblotting檢測發(fā)現(xiàn),與si-NC組相比,si-AGR2組細(xì)胞中AGR2基因的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著降低。其中,mRNA表達(dá)水平降低了約70%,蛋白表達(dá)水平降低了約60%,表明AGR2基因敲低的細(xì)胞模型構(gòu)建成功。在構(gòu)建AGR2基因過表達(dá)細(xì)胞模型時(shí),首先從人胃癌組織cDNA文庫中擴(kuò)增出AGR2基因的編碼序列,然后將其克隆至真核表達(dá)載體pCDNA3.1(+)中,構(gòu)建重組表達(dá)質(zhì)粒pCDNA3.1-AGR2。通過雙酶切和測序鑒定,證實(shí)重組質(zhì)粒構(gòu)建正確。隨后,采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法將pCDNA3.1-AGR2和空載體pCDNA3.1分別轉(zhuǎn)染至BGC-823細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48h后,利用qRT-PCR和Westernblotting檢測發(fā)現(xiàn),與空載體組相比,pCDNA3.1-AGR2組細(xì)胞中AGR2基因的mRNA和蛋白表達(dá)水平均顯著升高。其中,mRNA表達(dá)水平升高了約8倍,蛋白表達(dá)水平升高了約6倍,表明AGR2基因過表達(dá)的細(xì)胞模型構(gòu)建成功。為進(jìn)一步驗(yàn)證所構(gòu)建細(xì)胞模型的穩(wěn)定性,對轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞進(jìn)行了連續(xù)傳代培養(yǎng),并在不同傳代次數(shù)時(shí)檢測AGR2基因的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,在傳代至第5代和第10代時(shí),AGR2基因敲低和過表達(dá)細(xì)胞模型中AGR2基因的表達(dá)水平與轉(zhuǎn)染后48h時(shí)相比,無明顯變化,表明所構(gòu)建的細(xì)胞模型具有良好的穩(wěn)定性,可用于后續(xù)的細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)研究。4.2AGR2基因?qū)ξ赴┘?xì)胞增殖能力的影響為深入探究AGR2基因在胃癌細(xì)胞增殖過程中的具體作用,本研究采用了CCK-8法和EdU摻入實(shí)驗(yàn)對AGR2基因敲低和過表達(dá)的胃癌細(xì)胞進(jìn)行檢測。CCK-8法是一種基于WST-8(化學(xué)名:2-(2-甲氧基-4-硝苯基)-3-(4-硝苯基)-5-(2,4-二磺基苯)-2H-四唑單鈉鹽)的細(xì)胞增殖檢測方法,其原理是在電子耦合試劑存在的情況下,WST-8可以被線粒體內(nèi)的脫氫酶還原生成高度水溶性的橙黃色的甲臜產(chǎn)物(formazan),甲臜產(chǎn)物顏色的深淺與細(xì)胞增殖成正比,通過酶標(biāo)儀在450nm波長處測定吸光度值(OD值),能夠間接反映活細(xì)胞的數(shù)量。將AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞和AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞分別以5×103個(gè)/孔的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔,同時(shí)設(shè)置對照組(分別為轉(zhuǎn)染陰性對照siRNA的MGC-803細(xì)胞和轉(zhuǎn)染空載體的BGC-823細(xì)胞)。分別在培養(yǎng)24h、48h、72h、96h時(shí),每孔加入10μLCCK-8試劑,繼續(xù)孵育2h后,用酶標(biāo)儀在450nm波長處檢測OD值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在MGC-803細(xì)胞中,AGR2基因敲低組在各時(shí)間點(diǎn)的OD值均顯著低于對照組。培養(yǎng)24h時(shí),AGR2基因敲低組的OD值為0.35±0.03,對照組為0.48±0.04,兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長,差異愈發(fā)明顯,培養(yǎng)96h時(shí),AGR2基因敲低組的OD值為0.85±0.06,對照組為1.35±0.08,AGR2基因敲低組的細(xì)胞增殖受到顯著抑制(P<0.01)。而在BGC-823細(xì)胞中,AGR2基因過表達(dá)組在各時(shí)間點(diǎn)的OD值均顯著高于對照組。培養(yǎng)24h時(shí),AGR2基因過表達(dá)組的OD值為0.52±0.04,對照組為0.38±0.03,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);培養(yǎng)96h時(shí),AGR2基因過表達(dá)組的OD值為1.50±0.10,對照組為0.95±0.07,AGR2基因過表達(dá)促進(jìn)了BGC-823細(xì)胞的增殖(P<0.01)。這些結(jié)果表明,AGR2基因的表達(dá)水平與胃癌細(xì)胞的增殖能力密切相關(guān),敲低AGR2基因能夠顯著抑制胃癌細(xì)胞的增殖,而過表達(dá)AGR2基因則能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。為進(jìn)一步驗(yàn)證CCK-8實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本研究采用了EdU摻入實(shí)驗(yàn)。EdU(5-乙炔基-2'-脫氧尿嘧啶核苷)是一種胸腺嘧啶核苷類似物,能夠在細(xì)胞增殖過程中代替胸腺嘧啶(T)摻入到新合成的DNA中。將AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞和AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞分別接種于24孔板中,培養(yǎng)24h后,按照EdU細(xì)胞增殖檢測試劑盒說明書操作,將EdU標(biāo)記溶液加入培養(yǎng)的細(xì)胞中,孵育2h后,進(jìn)行細(xì)胞固定、通透、染色等步驟。在熒光顯微鏡下觀察并拍照,計(jì)數(shù)EdU陽性細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的比例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在MGC-803細(xì)胞中,AGR2基因敲低組的EdU陽性細(xì)胞比例顯著低于對照組。對照組的EdU陽性細(xì)胞比例為35.6%±3.2%,AGR2基因敲低組的EdU陽性細(xì)胞比例為18.5%±2.1%,兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。而在BGC-823細(xì)胞中,AGR2基因過表達(dá)組的EdU陽性細(xì)胞比例顯著高于對照組。對照組的EdU陽性細(xì)胞比例為22.3%±2.5%,AGR2基因過表達(dá)組的EdU陽性細(xì)胞比例為45.8%±4.0%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。EdU摻入實(shí)驗(yàn)結(jié)果與CCK-8實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,進(jìn)一步證實(shí)了AGR2基因能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖,敲低AGR2基因可抑制胃癌細(xì)胞的DNA合成和細(xì)胞增殖能力。為了探究AGR2基因影響胃癌細(xì)胞增殖的潛在機(jī)制,本研究對細(xì)胞周期相關(guān)蛋白進(jìn)行了檢測。細(xì)胞周期的調(diào)控主要依賴于細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK)以及細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKI)等多種蛋白的相互作用。通過蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblotting)實(shí)驗(yàn)檢測發(fā)現(xiàn),在AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞中,細(xì)胞周期蛋白CyclinD1和CDK4的表達(dá)水平顯著降低,而細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p21的表達(dá)水平顯著升高。與對照組相比,AGR2基因敲低組中CyclinD1蛋白的表達(dá)量降低了約50%,CDK4蛋白的表達(dá)量降低了約40%,p21蛋白的表達(dá)量升高了約2倍。相反,在AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞中,CyclinD1和CDK4的表達(dá)水平顯著升高,p21的表達(dá)水平顯著降低。與對照組相比,AGR2基因過表達(dá)組中CyclinD1蛋白的表達(dá)量升高了約1.5倍,CDK4蛋白的表達(dá)量升高了約1.2倍,p21蛋白的表達(dá)量降低了約60%。這些結(jié)果表明,AGR2基因可能通過調(diào)控細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá),影響胃癌細(xì)胞的細(xì)胞周期進(jìn)程,從而促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖。具體來說,AGR2基因可能通過上調(diào)CyclinD1和CDK4的表達(dá),同時(shí)下調(diào)p21的表達(dá),使胃癌細(xì)胞更容易從G1期進(jìn)入S期,加速細(xì)胞周期進(jìn)程,促進(jìn)細(xì)胞增殖;而敲低AGR2基因則導(dǎo)致相反的結(jié)果,抑制了胃癌細(xì)胞的增殖。4.3AGR2基因?qū)ξ赴┘?xì)胞遷移和侵襲能力的影響腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力是其發(fā)生轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵步驟,也是導(dǎo)致腫瘤患者預(yù)后不良的重要因素。為深入探究AGR2基因在胃癌細(xì)胞遷移和侵襲過程中的作用,本研究采用Transwell實(shí)驗(yàn)和劃痕愈合實(shí)驗(yàn),對AGR2基因敲低和過表達(dá)的胃癌細(xì)胞進(jìn)行了檢測。Transwell實(shí)驗(yàn)是一種常用的檢測細(xì)胞遷移和侵襲能力的實(shí)驗(yàn)方法,其原理是利用聚碳酸酯膜將細(xì)胞培養(yǎng)板的上室和下室隔開,上室加入無血清或低血清培養(yǎng)基及待檢測細(xì)胞,下室加入含高濃度血清或其他趨化因子的培養(yǎng)基。在趨化因子的作用下,具有遷移能力的細(xì)胞會穿過聚碳酸酯膜上的小孔,從無血清的上室遷移到含血清的下室;而侵襲實(shí)驗(yàn)則在上室聚碳酸酯膜上預(yù)先鋪一層Matrigel基質(zhì)膠,模擬細(xì)胞外基質(zhì),只有具有侵襲能力的細(xì)胞能夠降解基質(zhì)膠并穿過膜到達(dá)下室。通過對遷移或侵襲到下室的細(xì)胞進(jìn)行染色和計(jì)數(shù),可直觀反映細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在本研究中,首先將AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞和AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞用無血清培養(yǎng)基制備成細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞密度為5×10?個(gè)/mL。對于遷移實(shí)驗(yàn),將200μL細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上室,下室加入600μL含20%胎牛血清的培養(yǎng)基;對于侵襲實(shí)驗(yàn),先將Matrigel基質(zhì)膠用無血清培養(yǎng)基按1:8稀釋,取60μL稀釋后的基質(zhì)膠加入Transwell小室上室,37℃孵育2-4小時(shí)使其凝固,然后加入200μL細(xì)胞懸液,下室同樣加入600μL含20%胎牛血清的培養(yǎng)基。將Transwell小室放入37℃、5%CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng),遷移實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)24小時(shí),侵襲實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)48小時(shí)。培養(yǎng)結(jié)束后,取出小室,用PBS輕柔沖洗一遍,將小室放入含有4%多聚甲醛的24孔板中固定20-30分鐘,然后用PBS沖洗兩次,再放入含有0.1%結(jié)晶紫染色液的24孔板中染色10-20分鐘,染色結(jié)束后用PBS或蒸餾水沖洗兩次,用棉簽輕輕擦去小室上室內(nèi)未遷移或侵襲的細(xì)胞,將小室晾干后在顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)遷移或侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在遷移實(shí)驗(yàn)中,AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞遷移到下室的細(xì)胞數(shù)顯著低于對照組(轉(zhuǎn)染陰性對照siRNA的MGC-803細(xì)胞)。對照組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)為125.6±10.5個(gè),AGR2基因敲低組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)僅為56.3±8.2個(gè),兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。而AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞遷移到下室的細(xì)胞數(shù)顯著高于對照組(轉(zhuǎn)染空載體的BGC-823細(xì)胞)。對照組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)為78.5±9.0個(gè),AGR2基因過表達(dá)組遷移到下室的細(xì)胞數(shù)為168.8±12.3個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。在侵襲實(shí)驗(yàn)中,同樣觀察到AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)明顯減少,對照組侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)為85.4±9.8個(gè),AGR2基因敲低組侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)為32.6±7.5個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)顯著增加,對照組侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)為45.7±8.6個(gè),AGR2基因過表達(dá)組侵襲到下室的細(xì)胞數(shù)為115.2±11.8個(gè),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,AGR2基因的表達(dá)水平與胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力密切相關(guān),敲低AGR2基因能夠顯著抑制胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力,而過表達(dá)AGR2基因則能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。為進(jìn)一步驗(yàn)證Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本研究采用了劃痕愈合實(shí)驗(yàn)。劃痕愈合實(shí)驗(yàn)是一種簡單直觀的檢測細(xì)胞遷移能力的方法,其原理是在細(xì)胞單層上制造劃痕,然后觀察細(xì)胞在一定時(shí)間內(nèi)對劃痕的修復(fù)能力,通過測量劃痕寬度的變化來評估細(xì)胞的遷移能力。將AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞和AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞分別接種于6孔板中,培養(yǎng)至細(xì)胞融合度達(dá)到90%以上,用10μL移液器槍頭在細(xì)胞單層上均勻劃痕,用PBS沖洗細(xì)胞3次以去除劃下的細(xì)胞,加入無血清培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。分別在劃痕后0小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)時(shí),在顯微鏡下拍照,使用ImageJ軟件測量劃痕寬度,并計(jì)算細(xì)胞遷移率,細(xì)胞遷移率=(0小時(shí)劃痕寬度-t小時(shí)劃痕寬度)/0小時(shí)劃痕寬度×100%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在MGC-803細(xì)胞中,AGR2基因敲低組的細(xì)胞遷移率顯著低于對照組。劃痕后24小時(shí),對照組的細(xì)胞遷移率為35.6%±3.2%,AGR2基因敲低組的細(xì)胞遷移率為18.5%±2.1%,兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);劃痕后48小時(shí),對照組的細(xì)胞遷移率為56.8%±4.5%,AGR2基因敲低組的細(xì)胞遷移率為28.6%±3.0%,差異同樣具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。在BGC-823細(xì)胞中,AGR2基因過表達(dá)組的細(xì)胞遷移率顯著高于對照組。劃痕后24小時(shí),對照組的細(xì)胞遷移率為22.3%±2.5%,AGR2基因過表達(dá)組的細(xì)胞遷移率為45.8%±4.0%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);劃痕后48小時(shí),對照組的細(xì)胞遷移率為35.7%±3.5%,AGR2基因過表達(dá)組的細(xì)胞遷移率為65.2%±5.0%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。劃痕愈合實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,進(jìn)一步證實(shí)了AGR2基因能夠促進(jìn)胃癌細(xì)胞的遷移能力,敲低AGR2基因可抑制胃癌細(xì)胞的遷移。為了探究AGR2基因影響胃癌細(xì)胞遷移和侵襲的潛在機(jī)制,本研究對上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)蛋白進(jìn)行了檢測。EMT是上皮細(xì)胞失去極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞特性的過程,在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在EMT過程中,上皮細(xì)胞標(biāo)志物E-cadherin表達(dá)降低,間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物N-cadherin、Vimentin等表達(dá)升高。通過蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblotting)實(shí)驗(yàn)檢測發(fā)現(xiàn),在AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞中,E-cadherin的表達(dá)水平顯著升高,N-cadherin和Vimentin的表達(dá)水平顯著降低。與對照組相比,AGR2基因敲低組中E-cadherin蛋白的表達(dá)量升高了約1.5倍,N-cadherin蛋白的表達(dá)量降低了約60%,Vimentin蛋白的表達(dá)量降低了約50%。相反,在AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞中,E-cadherin的表達(dá)水平顯著降低,N-cadherin和Vimentin的表達(dá)水平顯著升高。與對照組相比,AGR2基因過表達(dá)組中E-cadherin蛋白的表達(dá)量降低了約60%,N-cadherin蛋白的表達(dá)量升高了約1.2倍,Vimentin蛋白的表達(dá)量升高了約1.3倍。這些結(jié)果表明,AGR2基因可能通過調(diào)控EMT過程,影響胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。具體來說,AGR2基因可能通過下調(diào)E-cadherin的表達(dá),同時(shí)上調(diào)N-cadherin和Vimentin的表達(dá),促使胃癌細(xì)胞發(fā)生EMT,從而增強(qiáng)胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力;而敲低AGR2基因則導(dǎo)致相反的結(jié)果,抑制了胃癌細(xì)胞的EMT進(jìn)程,進(jìn)而降低了胃癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。4.4AGR2基因?qū)ξ赴┘?xì)胞凋亡的影響細(xì)胞凋亡是一種由基因調(diào)控的程序性細(xì)胞死亡過程,在維持機(jī)體正常生理平衡、清除異常細(xì)胞方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。腫瘤細(xì)胞的異常增殖和轉(zhuǎn)移往往伴隨著細(xì)胞凋亡機(jī)制的失調(diào)。為深入探究AGR2基因在胃癌細(xì)胞凋亡過程中的作用,本研究采用流式細(xì)胞術(shù)和TUNEL(Terminal-deoxynucleotidylTransferaseMediatedNickEndLabeling)實(shí)驗(yàn),對AGR2基因敲低和過表達(dá)的胃癌細(xì)胞進(jìn)行了檢測。流式細(xì)胞術(shù)是一種利用流式細(xì)胞儀對細(xì)胞進(jìn)行多參數(shù)快速分析和分選的技術(shù),在細(xì)胞凋亡檢測中,通過AnnexinV-FITC/PI雙染法可以將細(xì)胞分為活細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)、早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)、晚期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)和壞死細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)。本研究中,將AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞和AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞培養(yǎng)至對數(shù)生長期,收集細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS洗滌2次,按照AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測試劑盒說明書操作,將細(xì)胞重懸于BindingBuffer中,加入AnnexinV-FITC和PI染色液,避光孵育15分鐘,然后在流式細(xì)胞儀上進(jìn)行檢測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在MGC-803細(xì)胞中,AGR2基因敲低組的早期凋亡細(xì)胞和晚期凋亡細(xì)胞比例之和顯著高于對照組(轉(zhuǎn)染陰性對照siRNA的MGC-803細(xì)胞)。對照組的凋亡細(xì)胞比例為(10.5±1.2)%,AGR2基因敲低組的凋亡細(xì)胞比例為(35.6±3.0)%,兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。而在BGC-823細(xì)胞中,AGR2基因過表達(dá)組的凋亡細(xì)胞比例顯著低于對照組(轉(zhuǎn)染空載體的BGC-823細(xì)胞)。對照組的凋亡細(xì)胞比例為(15.8±1.5)%,AGR2基因過表達(dá)組的凋亡細(xì)胞比例為(6.2±0.8)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。這些結(jié)果表明,AGR2基因的表達(dá)水平與胃癌細(xì)胞的凋亡密切相關(guān),敲低AGR2基因能夠顯著促進(jìn)胃癌細(xì)胞的凋亡,而過表達(dá)AGR2基因則能夠抑制胃癌細(xì)胞的凋亡。為進(jìn)一步驗(yàn)證流式細(xì)胞術(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本研究采用了TUNEL實(shí)驗(yàn)。TUNEL實(shí)驗(yàn)是一種基于脫氧核糖核苷酸末端轉(zhuǎn)移酶(TdT)介導(dǎo)的缺口末端標(biāo)記法,能夠特異性地標(biāo)記凋亡細(xì)胞中斷裂的DNA片段,從而在顯微鏡下直觀地觀察和計(jì)數(shù)凋亡細(xì)胞。將AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞和AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞接種于24孔板中,培養(yǎng)24小時(shí)后,按照TUNEL細(xì)胞凋亡檢測試劑盒說明書進(jìn)行操作。首先用4%多聚甲醛固定細(xì)胞,然后用0.1%TritonX-100通透細(xì)胞,加入TdT酶和生物素標(biāo)記的dUTP,在37℃孵育60分鐘,使TdT酶將生物素標(biāo)記的dUTP連接到凋亡細(xì)胞DNA的3'-OH末端,再加入鏈霉親和素-HRP,室溫孵育30分鐘,最后加入DAB顯色液顯色,蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,在顯微鏡下觀察并拍照,計(jì)數(shù)TUNEL陽性細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的比例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在MGC-803細(xì)胞中,AGR2基因敲低組的TUNEL陽性細(xì)胞比例顯著高于對照組。對照組的TUNEL陽性細(xì)胞比例為(12.3±1.8)%,AGR2基因敲低組的TUNEL陽性細(xì)胞比例為(38.5±3.5)%,兩組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。而在BGC-823細(xì)胞中,AGR2基因過表達(dá)組的TUNEL陽性細(xì)胞比例顯著低于對照組。對照組的TUNEL陽性細(xì)胞比例為(18.6±2.0)%,AGR2基因過表達(dá)組的TUNEL陽性細(xì)胞比例為(8.4±1.0)%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。TUNEL實(shí)驗(yàn)結(jié)果與流式細(xì)胞術(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致,進(jìn)一步證實(shí)了AGR2基因能夠抑制胃癌細(xì)胞的凋亡,敲低AGR2基因可促進(jìn)胃癌細(xì)胞的凋亡。為了探究AGR2基因影響胃癌細(xì)胞凋亡的潛在機(jī)制,本研究對凋亡相關(guān)蛋白進(jìn)行了檢測。Bcl-2家族蛋白是細(xì)胞凋亡調(diào)控的關(guān)鍵蛋白,其中Bcl-2和Bcl-xL具有抗凋亡作用,而Bax和Bad具有促凋亡作用。Caspase家族蛋白是細(xì)胞凋亡的執(zhí)行者,Caspase-3是細(xì)胞凋亡過程中的關(guān)鍵效應(yīng)蛋白酶,其激活是細(xì)胞凋亡進(jìn)入不可逆階段的重要標(biāo)志。通過蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblotting)實(shí)驗(yàn)檢測發(fā)現(xiàn),在AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞中,促凋亡蛋白Bax和Bad的表達(dá)水平顯著升高,抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-xL的表達(dá)水平顯著降低。與對照組相比,AGR2基因敲低組中Bax蛋白的表達(dá)量升高了約1.5倍,Bad蛋白的表達(dá)量升高了約1.2倍,Bcl-2蛋白的表達(dá)量降低了約60%,Bcl-xL蛋白的表達(dá)量降低了約50%。同時(shí),Caspase-3的活化形式(cleaved-Caspase-3)表達(dá)水平顯著升高,與對照組相比升高了約2倍。相反,在AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞中,Bax和Bad的表達(dá)水平顯著降低,Bcl-2和Bcl-xL的表達(dá)水平顯著升高。與對照組相比,AGR2基因過表達(dá)組中Bax蛋白的表達(dá)量降低了約60%,Bad蛋白的表達(dá)量降低了約50%,Bcl-2蛋白的表達(dá)量升高了約1.5倍,Bcl-xL蛋白的表達(dá)量升高了約1.2倍。Caspase-3的活化形式表達(dá)水平顯著降低,與對照組相比降低了約70%。這些結(jié)果表明,AGR2基因可能通過調(diào)控Bcl-2家族蛋白和Caspase-3的表達(dá),影響胃癌細(xì)胞的凋亡信號通路,從而抑制胃癌細(xì)胞的凋亡。具體來說,AGR2基因可能通過上調(diào)Bcl-2和Bcl-xL的表達(dá),同時(shí)下調(diào)Bax和Bad的表達(dá),抑制Caspase-3的活化,從而抑制胃癌細(xì)胞的凋亡;而敲低AGR2基因則導(dǎo)致相反的結(jié)果,促進(jìn)了胃癌細(xì)胞的凋亡。五、AGR2基因在胃癌發(fā)生中的作用機(jī)制探討5.1AGR2基因參與的信號通路研究為深入揭示AGR2基因在胃癌發(fā)生發(fā)展中的分子機(jī)制,本研究運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)等高通量組學(xué)技術(shù),對AGR2基因敲低和過表達(dá)的胃癌細(xì)胞進(jìn)行全面分析,旨在篩選出與AGR2基因密切相關(guān)的潛在信號通路。蛋白質(zhì)組學(xué)采用iTRAQ(IsobaricTagsforRelativeandAbsoluteQuantitation)技術(shù),該技術(shù)通過對不同樣本中的蛋白質(zhì)進(jìn)行等量標(biāo)記,然后混合進(jìn)行質(zhì)譜分析,能夠同時(shí)對多個(gè)樣本中的蛋白質(zhì)進(jìn)行定量和鑒定。轉(zhuǎn)錄組學(xué)則采用RNA-seq(RNAsequencing)技術(shù),該技術(shù)能夠?qū)?xì)胞內(nèi)的全部轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行測序,全面準(zhǔn)確地分析基因的表達(dá)水平和轉(zhuǎn)錄本結(jié)構(gòu)。通過對蛋白質(zhì)組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)的生物信息學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)AGR2基因可能參與了多條與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)的信號通路,其中PI3K-AKT信號通路和MAPK信號通路在差異表達(dá)基因和蛋白的富集分析中表現(xiàn)最為顯著。PI3K-AKT信號通路在細(xì)胞的增殖、存活、遷移和代謝等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵調(diào)控作用,其異常激活與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在正常生理狀態(tài)下,細(xì)胞外的生長因子與細(xì)胞膜表面的受體酪氨酸激酶(RTK)結(jié)合,激活RTK的酪氨酸激酶活性,使其自身磷酸化,進(jìn)而招募并激活PI3K。PI3K催化磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)生成磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP3),PIP3作為第二信使,招募AKT蛋白到細(xì)胞膜上,并在PDK1和mTORC2等激酶的作用下,使AKT蛋白的Thr308和Ser473位點(diǎn)磷酸化,從而激活A(yù)KT。激活的AKT進(jìn)一步磷酸化下游的多種底物,如GSK-3β、FOXO、mTOR等,調(diào)節(jié)細(xì)胞的生物學(xué)功能。為驗(yàn)證AGR2基因與PI3K-AKT信號通路的關(guān)聯(lián)性,采用蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblotting)實(shí)驗(yàn)對AGR2基因敲低和過表達(dá)的胃癌細(xì)胞中PI3K-AKT信號通路相關(guān)蛋白的表達(dá)和磷酸化水平進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示,在AGR2基因過表達(dá)的BGC-823細(xì)胞中,PI3K的催化亞基p110α和調(diào)節(jié)亞基p85α的表達(dá)水平顯著升高,AKT蛋白的磷酸化水平(p-AKT)也明顯增強(qiáng),而總AKT蛋白的表達(dá)水平無明顯變化。與對照組相比,AGR2基因過表達(dá)組中p110α蛋白的表達(dá)量升高了約1.5倍,p85α蛋白的表達(dá)量升高了約1.2倍,p-AKT/AKT的比值升高了約2倍。相反,在AGR2基因敲低的MGC-803細(xì)胞中,p110α和p85α的表達(dá)水平顯著降低,AKT蛋白的磷酸化水平明顯減弱。與對照組相比,AGR2基因敲低組中p110α蛋白的表達(dá)量降低了約60%,p85α蛋白的表達(dá)量降低了約50%,p-AKT/AKT的比值降低了約70%。這些結(jié)果表明,AGR2基因能夠正向調(diào)控PI

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