HOXD3促进宫颈癌细胞增殖侵袭迁移的思考

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论文字数:32333 论文编号:sb2024010314400351683 日期:2024-01-09 来源:硕博论文网

本文是一篇医学论文,笔者认为宫颈癌的治疗和抑制转移需要综合考虑多个因素,包括开发新型药物、改善医疗设备、开展宫颈癌筛查、提高社会文化水平等,这些措施都可以有效降低宫颈癌的发病率和死亡率,同时也可以改善宫颈癌患者的生活质量和预后。
第1章 引言
1.1 宫颈癌概述
宫颈癌(Cervical Cancer,CC)宫颈癌是一种威胁全球女性健康的恶性肿瘤。宫颈癌包括宫颈鳞状细胞癌、宫颈黏液性癌、宫颈鳞状细胞腺癌、宫颈小细胞癌和宫颈浆细胞癌等几种类型,其中宫颈鳞状细胞癌最常见,占75-80%。宫颈癌起源于宫颈上皮细胞,可沿着宫颈表面扩散,主要转移方式为直接蔓延和淋巴转移,血行转移较少见。淋巴结转移是宫颈癌最常见的转移途径,也是预后的独立危险因素。目前宫颈癌的发病机制尚不完全清楚,但人乳头状瘤病毒(HPV)的感染可能是主要原因。同时,长期吸烟、饮酒和性活动等不良生活习惯也可能导致宫颈癌的发生。宫颈癌是目前唯一可通过三级预防措施予以消除的恶性肿瘤[1]。 2018年全球569,847新发病例,311,365死亡病例,全球宫颈癌的发病率和死亡率均居第四位[2]。我国每年有超过13万新发病例,6 万人死于宫颈癌,根据世界卫生组织的统计,发展中国家的发病率高于发达国家。FIGO分期为ⅠA-ⅡA 期的早期宫颈癌五年生存率可以达到 80-90%,ⅡB 期约 60-70%,Ⅲ期约40%,ⅣA 期只有20%,据文献报道无淋巴结转移的术后患者五年生存率可达 80-100%,而存在淋巴结转移的五年生存率下降至 47%[3]。Inoue 和 Morita[4] 研究亦发现转移淋巴结数目与ⅢC1期患者的预后密切相关,1 个转移淋巴结、2~3 个转移淋巴结以及≥4 个个转移淋巴结的ⅢC1 期患者的 5 年 OS 分别为 81%、 41%及 23%。宫颈癌的治疗方法有手术治疗和放疗治疗,可以根据病情的不同选择不同的治疗方案,尽管化疗、放疗、手术和靶向治疗宫颈癌取得了进展,但晚期宫颈癌患者生存率并不高。

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1.2 同源盒基因的概述
是同源盒(Homebox, HOX)从胚胎发育到癌变的全过程中发挥着多类作用。HOX 基因最早于1915年由卡耳文·布里吉斯(Calvin Bridges)在果蝇中发现[6],HOX基因能够调控果蝇的肢体发育顺序,并避免畸变的发生[7]。HOX基因是一种高度保守的转录因子家族,存在于几乎所有真核细胞中,包括人类、鱼类、昆虫和植物等。它们主要参与动物肢体和形态的发育,并且在各种物种之间具有高度保守的基因序列和相似的功能[8]。HOX基因的研究是发源于基因定位技术的,这种技术利用染色体定位技术来检测和鉴定基因位点。HOX基因在肿瘤的发生和转移过程中扮演着重要角色,其异常表达与信号通路失调有关,HOX基因的表达失调机制包括低表达或敲低、改变时空激活的表达和高表达或重新激活[9]。最初发现HOX基因与血液系统恶性肿瘤有关,随后研究表明其在多种实体器官恶性肿瘤中也有作用。HOX基因的异常表达可促进侵袭性肿瘤的多种特征[10]。如 DNA修复[11]、侵袭、迁移[12]、诱导血管生成[13]、抗癌耐药性、自噬以及代谢[14]。HOX基因的研究发现为我们提供了更多关于基因表达调控的信息,从而更好地了解生物发育的基本机理。
1.2.1 同源盒基因结构域功能
HOX基因是一种高度保守的转录因子家族,其DNA序列高度保守,编码的蛋白含有61个氨基酸的同源结构域(homeodomain, HD),可激活或抑制靶基因的表达。HOX基因分为Ⅰ类HOX和Ⅱ类HOX两类,其中Ⅰ类同源异形盒基因包含人类39个基因成员,其翻译后的产物均为转录因子,这些转录因子在细胞识别、通讯、增殖及胚胎的 A-P 轴线发育过程中发挥调控作用。39个HOX基因在四个保守基因簇中绘制:HOXA, HOXB, HOXC, HOXD;它们充当主要基因,调节沿胚胎前后轴的身体节段的身份,而每一个基因簇由9-11 个基因成员构成,顺序分别排列于染色体HOXA( 7p15. 3) ,HOXB( 17p21. 3) ,HOXC ( 12q13.3) ,HOXD ( 2q31)上[15-16],ⅠI类同源异形盒基因分布不规律,于各种染色体中散在分布,成员间序列相似性较底,按其功能的相似性及同源性可以分为 TALE,OTX ,OCT 等几个家族。
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第2章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 组织标本及入选标准
回顾性收集并筛选77例不同宫颈组织石蜡标本,于2020年10月至2022年10月间经手术切除的63例宫颈鳞癌组织(按FIGO2018分期标准分类:鳞癌III期10例、鳞癌IIb期9例、鳞癌1b3期11例、鳞癌1b2期16例、鳞癌1b1期17例)、9例CIN(其中4例CIN2、5例CIN3)及5例正常宫颈组织(收集同期因妇科良性疾病且宫颈癌筛查阴性患者的正常宫颈组织标本)。将77例不同宫颈组织石蜡标本分为6组进行研究:33例宫颈癌早期(Ib1-1b2期)、11例局部晚期癌(1b3)、19例中晚期癌(Ⅱ期-Ⅲ期)、9例CIN、5例正常宫颈组织、63例癌旁正常鳞状细胞宫颈组织。标本由江西省妇幼保健院肿瘤科及病理科提供。研究中所需要的组织标本和临床病理资料,并经过伦理委员会批准,且获得了患者及家属的知情同意。选择的宫颈组织石蜡标本经过2名有资质的病理科主任医师单独诊断。本研究中使用的患者病例资料真实、完整。并记录病人的一般临床病理资料:年龄、FIGO2018分期、淋巴结转移、间质浸润、脉管癌栓、Ki-67%、CK高分子、CK低分子。
纳入标准:1. 除手术外,患者的病理结果均为术前未接受过免疫治疗、化学治疗或放射性治疗;2. 选取63例宫颈癌石蜡标本均为镜下可见癌旁正常鳞状细胞宫颈组织及宫颈鳞癌组织;3. 除宫颈鳞癌外,患者没有其他部位的恶性肿瘤;4. 患者没有严重糖尿病、严重恶性高血压或严重心脏病史。
细胞株:实验所用人宫颈癌SiHa和HeLa细胞系均来自江西省妇幼保健院中心实验室购自于中国科学院上海细胞所。
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2.2 实验方法及步骤
2.2.1 免疫组织化学方法检测HOXD3蛋白在不同宫颈组织石蜡标本中的表达情况
1) 切片:首先将石蜡标本置于恒温箱中烘烤约15 min,温度设置为90℃;之后将标本放在切片机上,将切片的厚度调为4 μm,切好后,将切片放入40℃的温水中约2 min,使切片均匀展开;
2) 捞取切片:待切片均匀展开后,捞取展开后的切片并铺至载玻片上,一张切片铺在一张玻片上,之后放到玻片架上,将组织切片的架子置入温箱中进行烘干,温度设置为30℃;
3) 脱蜡:烘干后的切片依次放入二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ、100%乙醇、95%乙醇、85%乙醇、75%乙醇,进行梯度脱水脱蜡,每种试剂脱蜡10 min,双蒸水,3-5 min×2次;PBS液,3-5 min×1次;
4) 修复抗原:使用柠檬酸热修复法。将切片置入3% H2O2液中浸泡以消除内源性过氧化氢酶对结果的干扰,时间为10 min,PBS液中冲洗切片3次,每次5 min,之后将切片放入0.01 moL的枸橼酸缓冲液中,置于暗盒中置入微波炉,待水沸腾后留置10 min,然后在室温条件下使其自然冷却。 冷却后再次启动电磁炉在锅中加热,过程中需要保持玻片表面液体的充足,以免玻片被烤干。其次,在加热过程中需要间歇性地补充适量液体,以维持加热液体的稳定状态。最后,在加热过程中需要注意观察液体的沸腾情况,避免液体过度沸腾溢出。建议微波炉加热时间控制在5分钟以内,以免对样品造成过多的热损伤。将切片取出自然冷却(也可以装有玻片塑料盒放入泡沫盒中加纯水降温10 min),将切片移至另一暗盒中,双蒸水,3 min×3次;PBS液,3 min×3次; 用纸将组织周围的PBS液轻轻擦拭干净(勿擦拭组织)。用PAPPen将玻片上的组织轮廓圈出;
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第3章 实验结果 ...................................... 26
3.1 HOXD3 表达与宫颈癌患者临床预后关系 ........................ 26
3.2 免疫组织化学检测HOXD3 在不同宫颈组织中的表达情况 .... 27 
第4章 讨论.......................... 37
第5章 结论与展望 .................................. 40

5.1 结论 .......................................... 40
5.2 进一步工作的方向 ................................ 40
第4章 讨论
宫颈癌是一种常见的恶性肿瘤,可转移至其他器官,导致患者死亡率增加。我国每年有超过13万新发病例,6 万人死于宫颈癌,全球宫颈癌的发病率和死亡率均居第四。根据世界卫生组织的统计,全球宫颈癌的死亡率为5.5/100万,全球宫颈癌的发病率为7.4/100万,其中发展中国家的发病率高于发达国家,而且发病年龄愈发年轻,早期宫颈癌患者可行手术治疗,治愈率较高;而进展期宫颈癌患者,由于多伴有远处转移,而存在淋巴结转移的五年生存率下降至 47%,尽管化疗、放疗、手术和靶向治疗宫颈癌取得了进展,但晚期宫颈癌患者生存率并不高。转移和复发是进展期宫颈癌患者的主要死因。因此,积极探索宫颈癌细胞增殖侵袭迁移的基因研究,对宫颈癌的临床治疗具有很大的价值。 
近年来,通过研究发现,人类HOX基因有39个基因成员组成,分布在四个保守基因簇中,包括HOXA、 HOXB、 HOXC、 HOXD。多种HOX基因与实体肿瘤的发生发展密切相关[29],而HOX基因在肿瘤的发生和发展过程中扮演重要角色,在不同类型的癌细胞中可能是促癌基因或是抑癌基,并且HOX基因可以通过调节细胞周期相关蛋白来影响细胞周期进程。研究发现HOXA1和HOXC13通过上调细胞周期蛋白D1(cyclin D1)和细胞周期蛋白E1(cyclin E1)的表达促进细胞增殖,这提示HOXA1和HOXC13可能是一种促癌基因[30-32]。有研究结果显示HOXC6在浆液性卵巢癌中的表达降低,提示HOXC6可能是一种抑癌基因[33]。其中HOXD包含9个成员,分别为HOXD1、HOXD3、HOXD4、HOXD8、HOXD9、HOXD10、HOXD11、HOXD12和HOXD13[34],而HOXD3基因属于HOX基因家族的第三旁系成员,是一种转录因子和信号传导蛋白。该蛋白质参与生物化学反应或细胞信号传递中调节基因表达、细胞增殖、分化等生理过程。

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第5章 结论与展望
5.1 结论
1.HOXD3在宫颈癌组织中高表达,并与宫颈癌的2018 FIGO临床分期及淋巴结转移呈正相关性。
2.HOXD3在宫颈癌SiHa细胞系中高表达,能参与宫颈癌细胞的增殖、侵袭及迁移的能力,敲低HOXD3的表达能够显著抑制宫颈癌细胞的增殖、侵袭及迁移能力。
参考文献(略)


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