MAPK3对食管鳞状细胞癌侵袭转移功能的思考

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论文字数:39566 论文编号:sb2023061214281750537 日期:2023-06-20 来源:硕博论文网

本文是一篇临床医学论文,我们的研究发现,MAPK3基因在ESCC组织中的表达水平较低且与细胞增殖无关,MAPK3基因敲除后与ESCC的侵袭、转移相关,促进了细胞的侵袭、迁移,以及促进了小鼠体内ESCC远处转移能力。
第二章基于蛋白质组学筛选食管鳞癌中的差异蛋白及基因
2.1实验材料
2.1.1组织标本与石蜡切片

临床医学论文怎么写
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(1)收集2019年5月至11月四川省人民医院胸外科接受手术的ESCC患者27对ESCC肿瘤组织及邻近非癌性食管组织,用于质谱分析。
(2)标本取自四川省人民医院病理科2018年食管癌患者术后石蜡切片共19对。
2.1.2实验试剂与实验耗材
(1)SDT裂解液(sigma,美国)(2)UA buffer(sigma,美国)(3)IAA buffer(sigma,美国)(4)TEAB溶液(sigma,美国)(5)0.1%甲酸溶液(sigma,美国)(6)0.1%甲酸乙氰溶液(sigma,美国)(7)一抗:兔抗人ERK1/2多克隆抗体(武汉三鹰,中国)(8)二抗:山羊抗兔IgG(HRP标记)(正能生物,中国)(9)浓缩型DAB试剂盒(中杉,中国)(10)辣根过氧化物酶(中杉,中国)(11)封闭三羊血清(索莱宝,中国)(12)3%H2O2(国产)(13)苏木素染色液(索莱宝,中国)(14)中性树胶(索莱宝,中国)(15)中性树脂(北京中杉金桥,中国)(16)组织冰冻切片OCT包埋剂(Leica,德国)(17)氯仿,异丙醇,无水乙醇(科隆,中国)
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2.2实验方法
2.2.1临床病理资料统计
统计ESCC组织与癌旁组织的临床病理数据,总共收集癌组织切片31张,癌旁组织切片21张。统计年龄、性别、肿瘤大小、TNM(T是原发灶,N是淋巴结,M是远处转移)分期及分化程度等临床资料。统计癌组织与癌旁组织的染色评分情况。收集ESCC患者27对人ESCC肿瘤组织及邻近非癌性食管组织。所有患者术前均未接受放疗、化疗或其他抗癌治疗。食管癌根治术后即刻取标本,液氮冷冻。食管癌的分期应根据目前美国癌症联合委员会(AJCC)公布的肿瘤淋巴结转移(TNM)分级所有标本的组织学特征均由病理学家根据WHO(世界卫生组织)标准进行评估。收集每个参与者的知情同意。本研究的所有方法均按照批准的指南进行,本研究获得四川省人民医院医学伦理委员会批准。
2.2.2质谱与生物信息学分析
(1)将IP(抗体蛋白)的样本上样到SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)凝胶上,电泳至溴酚蓝跑到分离胶下约0.5cm的位置。(2)用考马斯亮蓝染色10min左右。(3)用脱色液脱色直至蛋白条带可见为止。(4)将含有蛋白条带的胶块切下并切至1mm3左右大小,将切碎的凝胶转移到新的干净1.5ml离心管内。(5)加入1ml 50%乙醇,在3D摇床脱色,直至凝胶变为无色为止,每隔15分钟更换一次50%乙醇。(6)用超纯水洗胶块2次,每次洗10min。(7)在乙腈中洗胶块10min。(8)在真空离心浓缩仪中干燥凝胶。(9)加入适量能覆盖凝胶的10mM DTT溶液(1.5mg/ml,用25mM碳酸氢铵溶解),55℃摇动孵育1h,去除上清。(10)加入适量能覆盖凝胶的55mM碘乙酰胺(10mg/ml,25mM碳酸氢铵稀释),室温避光孵育45min,去除上清。
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第三章体外实验验证MAPK3在食管鳞癌中的作用
3.1实验材料
3.1.1实验试剂及耗材
(1)限制性核酸内切酶BamHI,BsmBI(cat.R0580L),EcoRI(cat.R0101S),XbalI(NEW ENGLAND BioLabs,美国)(2)T4 Ligase(cat.M0202L)(NEW ENGLAND BioLabs,美国)(3)T4 PNK(NEW ENGLAND BioLabs,美国)(4)核酸Maker DL2000(北京擎科,中国)(5)2×Phanta Max Master Mix(Dye Plus)DNA聚合酶(南京诺唯赞,中国)(6)Q5高保真DNA聚合酶(NEW ENGLAND BioLabs,美国)(7)质粒小提试剂盒(Plasmid Mini Kit I)(OMEGA Bio-tek,美国)(8)胶回收试剂盒(OMEGA Bio-tek,美国)(9)Cycle-Pure PCR纯化试剂盒(OMEGA Bio-tek,美国)(10)总RNA提取Trizol试剂(Invitrogen,美国)(11)糖原(Thermo Fisher,美国)(12)无内毒素质粒大提试剂盒(北京天根,中国)(13)DPBS磷酸盐缓冲液,DMEM培养基,DMEM/F12培养基,TrypLE消化液,0.25%胰酶(Gibco,美国)(14)酚氯仿异戊醇(25:24:1)溶液(生工,中国)(15)重组鼠EGF,重组人FGF10,Y27632,,A8301,Noggin,Rspondin等细胞因子(PeproTech,美国)(16)荧光素酶底物(Biosharp,中国)(17)ARID1A兔单抗(#12354)(Cell Signaling Technology,美国)(18)E-Cadherin兔单抗(#3195)(Cell Signaling Technology,美国)(19)阿利新蓝-过碘酸-雪夫染色试剂盒(索莱宝,中国)(20)ATAC-seq,Cut&tag CHIP-seq建库试剂盒(上海近岸蛋白质,中国)(21)二甲基亚砜(DMSO)(MP Biomedicals,美国)(22)Rnase/DNase-free H2O(凯杰生物,中国)(23)SYBR Green(诺唯赞(Vazyme Q711),中国)(24)固相RNase清除剂(索莱宝,中国)(25)1M HEPES缓冲液,GlutaMax Supplement,Pen Strep双抗(Gibco,美国)
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3.2实验方法3.2.1构建含有目的基因single guide RNA的V2TC质粒
3.2.1.1设计目的基因的single guide RNA
1)在NCBI网站中搜索种属为人的目的基因,获取目的基因第一外显子序列ATG开始后的200bp左右长度,输入https://www.atum.bio/catalog/vectors/grna-design网站,计算机会自动设计出多条靶向该基因的single guide RNA,选择评分靠前的single guide RNA;
2)将选出的single guide RNA序列输入Ensemble网站的BLAST中,查找相似序列,预防single guide RNA脱靶事件的发生,排除有严重脱靶倾向的singleguide RNA,最后每个基因选出至少两条single guide RNA;
3)根据Cas9蛋白的工作原理,将选出的single guide RNA序列第一个碱基替换成G,并在F链3’端加上连接接头CACC碱基序列,R链5’端加上AAAC,设计完成的引物导入excel表格中发送至公司进行合成。
3.2.1.2构建single guide RNA载体质粒
本实验室用于连接single guide RNA的载体V2TC质粒是由张峰实验室构建的第二代带有Cas9序列的质粒V2T的基础上,使用Xba1I与BamHI双酶切,用报告基因mC herry序列取代spCas9蛋白表达序列构建而成,所以后续实验过程中,可根据荧光强弱判断single guide RNA感染效率。
1)双酶切V2T质粒
A.配置酶切反应体系:

临床医学论文参考
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第三章体外实验验证MAPK3在食管鳞癌中的作用.....................................18
3.1实验材料·································18
3.1.1实验试剂及耗材·····························18
3.1.2主要仪器设备·······························19
第四章MAPK3在食管鳞癌移植瘤小鼠模型中的作用..............................................41
4.1实验材料······························41
4.1.1实验试剂及耗材···························41
4.1.2主要仪器设备···························41
第五章讨论............................55
第五章讨论

我国ESCC约占每年新发食管癌的90%[23]。食管癌已被证明最难治疗的恶性肿瘤之一,手术治疗目前仍只对早期预后有益[24]。由于治疗相关的死亡率较高,晚期患者食管癌切除术结合放化疗的总生存期无差异或差异较小[25]。因此,研究食管癌转移相关机制,进一步提高食管癌患者总生存率。研究表明,蛋白质组学在肿瘤中的应用越来越广泛,MAPK3基因编码的蛋白质是MAP激酶家族的成员。MAP激酶,也被称为细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulatedkinase,ERK),在信号级联中发挥作用,调节各种细胞过程,如增殖、分化和细胞周期进程,以响应各种细胞外信号。该激酶被上游激酶激活,导致其转位到细胞核,并磷酸化核靶。ERK的表达对肿瘤的发展至关重要,其过度活化在肿瘤的发展和进展中起着重要作用。RAS/MAPK/ERK通路是所有MAPK信号转导通路中最重要的信号级联,ERK通路中上游蛋白和激酶的过度激活已被证明会诱发各种疾病,其中包括癌症的发生[26]。MAPK通路在细胞增殖、分化、凋亡、血管生成和肿瘤转移等方面发挥着比其他通路更为重要的作用[27]。研究表明,ERK与多种癌症有关,包括乳腺癌、肝细胞癌、肺癌和结直肠癌[28]。MAPK3基因过表达后调控乳腺癌细胞的肿瘤抑制作用[29],ERK1/2的表达水平与口腔鳞癌的侵袭和转移具有相关性[30]。同样的,有相关研究证实在ESCC中通过细胞外信号调节激酶信号通路促进细胞凋亡和抑制转移[31],进而抑制细胞增殖、克隆原性、细胞活力和肿瘤形成。由于食管癌的发生不仅与环境因素、生活习惯、微生物等外部因素有关,还与遗传因素和基因表达差异密切相关[32-35]。有研究报道,通过调控MAPK3基因的表达水平,对肿瘤的增殖和远处转移具有重要的影响[36]。综上表明,我们认为MAPK3基因可能与ESCC的侵袭转移机制相关,在ESCC的远处转移中发挥重要的作用。目前我们通过免疫组化检测、细胞功能验证等体外实验,ESCC小鼠模型的构建、小鼠成瘤等体内实验研究MAPK3基因在ESCC中的功能作用,分析推测可能参与的转移机制的信号通路。
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第六章总结与展望
6.1总结
由于极具侵袭性而出现远处转移和较低的远期生存率,ESCC是世界上最为致命的癌症之一,在我国患病人群位居前列。因影响肿瘤进展的关键原因是转移灶的形成,由于早期检测缺乏有效的生物标志物,目前手术治疗后患者的生存率仍不高,预后差。基于蛋白组学筛选出关键基因在肿瘤中被广泛研究。本研究通过以下两方面进行总结:
第一,细胞与类器官培养。本文通过详尽的篇幅综述了基于蛋白组学在肿瘤中的背景介绍,在收集ESCC的临床标本后基于蛋白质组学筛选出关键基因MAPK3。首先通过免疫组织化学实验研究了MAPK3基因在ESCC组织中表达水平下调,为了进一步研究其细胞功能的作用,构建了MAPK3基因敲除细胞组。MAPK3基因敲除对细胞、类器官增殖无影响,在类器官培养中形态学表现出延伸突触表型,MAPK3基因敲除后显著促进ESCC的侵袭、迁移。
第二,裸鼠成瘤与病理。根据细胞与类器官相关实验结果推测MAPK3基因可能参与ESCC转移调控。接下来通过构建ESCC小鼠模型,与对照组相比,MAPK3基因敲除的小鼠体内出现多处肿瘤转移灶,如腹腔淋巴结、肾脏、肝脏及肺等。MAPK3基因的敲除促进了小鼠体内ESCC的成瘤和转移能力,肿瘤在病理上分化程度变差。
综上所述,我们的研究发现,MAPK3基因在ESCC组织中的表达水平较低且与细胞增殖无关,MAPK3基因敲除后与ESCC的侵袭、转移相关,促进了细胞的侵袭、迁移,以及促进了小鼠体内ESCC远处转移能力。MAPK3基因作为信号调节激酶,可能在经典Ras/MAPK细胞信号转导通路激活或失活调控底物蛋白表达参与ESCC的EMT进程从而在ESCC的转移中发挥重要作用,有待进一步实验研究。
参考文献(略)


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