后天或者元旦完结
有很多研究发发现昼夜节律相关因子的失调与的复发和转移有关,因此识别出昼夜节律相关因子也是目前临床所需要的。该研究发现,在早期复发的组织中显著降低,与患者的早期进展与远处转移显著相关。并且上调可抑制肺定植,而沉默可促进体内细胞向骨、肝和脑的转移。
机制:下调促进非锚定的细胞在低营养条件下的无氧代谢,通过和转运、激活p65信号通路,基因的缺失和甲基化均有助于下调组织中的的表达。有可能成为临床干预的新靶点。
虽然多种治疗策略对原发性非小细胞肺癌的治疗具有良好的前景,但由于其早期复发和广泛的转移潜力,非小细胞肺癌仍然是癌症相关死亡的主要原因。
从名字上说,昼夜节律相关分子由一系列的时钟基因和蛋白质组成,在睡眠周期的调节中发挥着重要作用。越来越多的研究报道,昼夜节律相关调节因子的失调通过不同的机制与肿瘤的发生和转移有关。近年来,生物钟基因在中的作用得到了广泛的关注。例如,在肺腺癌中,过表达2、1和联合下调和2的表达与预后良好相关,而1和高表达预示着在鳞状细胞中较差的总生存率。
通过分析来自癌症基因组图谱的数据集中的多个昼夜相关调控因子和我们之前来自rr表达的整合表达谱,在目前的研究中,我们辨认出了一个昼夜基因肝白血病因子,它是脯氨酸和富含酸性氨基酸的碱性亮氨酸拉链转录因子家族b的成员,在早期复发的组织中显著减少,这与患者的早期进展和远处转移显著相关。
来自的测序数据集,我们发现与相邻正常组织相比,组织中的表达水平显著降低。通过分析来自的数据集,与非复发的组织3年内未复发,n72相比,也是早期复发的组织一年内复发,n72中所有昼夜节律相关调节下调因子之一。
我们之前基于r133s2.0芯片结合分析的整合数据谱的结果进一步表明,组织中的表达显著下调,并且在早期复发的组织中进一步减少补充图,。
图片和srn印迹分析显示,与匹配的相比,710对组织中的和蛋白水平降低图1和。
srnb分析配对组织中蛋白水平与配对的比较。微管蛋白作为负载控制。
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1年复发组织n5与3年非复发组织n5的表达和蛋白水平。转录水平归一化为表达,
此外,与非复发组织相比,早期复发组织中表达显著下调图1,。
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不同亚型及良性肺疾病组织中免疫组化染色的典型图片图。恶性组织和良性肺组织中不同免疫组化染色指数的病例数良性肺组织,n64;,n204;,n112;非小细胞肺癌其他亚型,n26图。与、109、、511、、502相比,和中表达下调图。来自和的数据集证明了这一点,
r生存分析进一步显示,与高表达的患者相比,低表达的患者的无进展生存期更差图2,这与、和r分析结果一致图2。
同样,在低表达的和患者中观察到较短的无进展生存期图2。
以上结果说明,低表达与的晚期临床病理特征和早期进展相关。
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此外,的表达水平随着临床分级和阶段补充图1的提高而逐渐下降补充图1,。
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我们首先将患者分为级至级和级至级的不同亚组,如补充图2所示,在相同病理分级下,低表达的患者的无进展生存期较高表达的患者短。相应的,根据多个独立数据集,包括我们的样本补充图2和,补充图2和,补充图2和和r补充图2,在相同临床阶段的患者中也有类似的发现。
综上所述,我们的研究结果表明,低表达与患者的早期进展和晚期临床病理特征显著正相关。
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进一步研究发现,在患者中,下调与较短的局部无复发生存期和远处无转移生存期呈正相关补充图3。同样,低表达的患者以及患者补充图3的局部无复发生存期和远处无转移生存期较差补充图3。以上结果说明,低表达促进早期局部复发和多器官远处转移。
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为了进一步确定在细胞局部肺定植和远处转移中的作用,首先在多个不同亚型的细胞株中检测了的表达。
如补充图4和所示,与非癌永生化肺支气管上皮细胞2和正常肺成纤维细胞38相比,细胞中的和蛋白质水平差异下调。我们进一步构建了过表达的19751975和520520肺癌细胞,这些细胞表达所有细胞系中水平最低,并内源性下调460460和12991299细胞的表达,这两种细胞均表达最高的内源性水平补充图4和。
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采用小鼠尾静脉模型研究细胞的肺定植和生长能力。如图3和补充图4,上调显著抑制1975细胞在肺中的肿瘤发生,表现为肺结节的形成减少,每的癌细胞数量减少,累积生存率延长。相反,沉默对460细胞有相反的效果图3、和补充图4。
值得注意的是,表达的改变不仅影响大肺结节的形成在分析的肿瘤切片中定义为>50肿瘤细胞图3,但也影响小肺结节的形成在分析的肿瘤切片中定义为550个肿瘤细胞补充图4,这支持了在肿瘤细胞的早期定植和随后的肺内生长中都起着重要作用的观点。谷
最后,与实验结束时相比,在注射稳定过表达的1975细胞和下调460细胞的小鼠肿瘤组织中,进一步证实了相应的高和低表达水平补充图4。
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然后,采用体内左心室接种小鼠模型检测对远处转移能力的影响,将载体1975、过表达1975、载体460和s1460细胞接种到小鼠左心室。
接种细胞6周后,收集小鼠的胫骨、脑、肝组织,并进行&染色处理。如图所示。图3和补充图4,我们在与载体组相比,过表达小鼠组中,包括骨、大脑和肝脏等远处器官检测到较少的转移性肿瘤,以及较长的累积存活期延长。
相比之下,沉默可显著增强骨、脑和肝脏转移瘤的形成,并缩短生存期图3和补充图4。
因此,这些结果表明,低表达的细胞具有更强的局部定植和生长能力,以及更强的远处转移能力。
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我们利用8、集落形成和n连接素凋亡进一步研究了在中的生物学功能,发现在正常培养条件下,对细胞的增殖和凋亡能力没有显著影响补充图5。
我们的结果显示,上调会增加培养液的水平,而沉
默会降低培养基的p水平,但正常情况下并不影响细胞的表型和数量补充图5。
低表达可能通过营养代谢途径促进细胞对低营养状态的适应,因为即使在正常的含氧条件下,癌细胞也更倾向于通过厌氧途径代谢。
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然而,上调抑制的生长,而沉默可促进细胞的锚定和悬浮生长能力图4和,表明沉默增强了细胞在悬浮条件下的生存能力,即ns耐药。这是各种癌症中与远处转移有关的转移性癌细胞的主要特征。
事实上,昼夜节律基因的失调导致了的代谢失调,广泛参与了多种物质代谢过程,包括脂质和氧化代谢。
在低血清1和低葡萄糖1培养液组成的低营养条件下,过表达抑制了
细胞的增殖,但增加了凋亡潜能,反之亦然图4。
参与了癌细胞生长培养基的营养代谢,这是抑制细胞生长的前提条件。
在低营养条件下观察细胞对葡萄糖、脂肪酸和蛋白质的影响。如补充图6,表达的改变并不影响总蛋白含量。然而,的上调降低了葡萄糖、甘油三酯的消耗和乳酸的分泌,但增加了游离脂肪酸的水平图4。
矛盾的是,上调增加了细胞内的总产生和的活性补充图6和。这些发现表明,在低营养条件下,过表达的癌细胞更容易发生有氧代谢而不是厌氧代谢,这进一步支持了上调降低乳酸脱氢酶的活性,厌氧糖酵解限速酶,一些厌氧糖酵解和乳酸发酵相关基因,但增强了多个三羧酸循环相关基因。
相反,沉默则表现出相反的代谢特性,促进了细胞的厌氧代谢图4和补充图6和。上诉结果表明,低表达促进非小细胞肺癌细胞的厌氧代谢。
事实上,即使在氧含量正常的情况下,癌细胞也表现出葡萄糖代谢特征的改变,更倾向于无氧代谢,这一现象被称为“瓦伯格效应”。综上所述,我们的结果表明,低表达可促进细胞从三羧酸循环向厌氧代谢的首选代谢途径的转换,从而进一步促进细胞在低营养条件下的生长。
为了进一步确定低营养条件下抑制生长和转移的潜在机制,我们将多个信号通路的荧光素酶报告质粒转染到细胞中。如图5所示,上调显著增强了细胞信号活性,抑制了信号活性;相反,沉默则产生相反的效果图5。
基于的数据集中的表达进行了基因集富集分析,结果显示的表达水平与信号呈正相关,而与信号呈负相关。根据分析,表达与脂质氧化和糖酵解显著相关补充图6。
重要的是,一些证据表明,通过增加脂解诱导的游离脂肪酸积累,参与的易位和激活,通过破坏p65与靶的结合,信号通路广泛参与了癌症的进展和转移。信号通路由、和等几个家族成员组成。因此,确定参与抑制信号通路以及肿瘤发生和转移的特异性成员至关重要。
首先,检测10对组织中、和的表达水平。如补充图6和,在410对组织中表达显著下调,在810对表达,而在810对组织中表达上调。 已有广泛报道称和在中起肿瘤抑制信号的作用,而据报道对起致癌作用。
srnb分析一致显示,的上调增加了和的总表达和核易位,增加了的表达,但降低了磷酸化的和p65的总水平和核水平。相反,沉默则发挥了相反的作用。因此,我们的研究结果表明,在中激活和,抑制p65信号通路。
我们使用激动剂非诺贝特、
激动剂吡格列酮和信号抑制剂2409881,进一步研究了p65信号轴在在细胞中的功能作用中的意义。
我们的结果显示,在沉默的细胞中,非诺贝特和吡格列酮显著上调了的活性,而2409881则没有上。
然而,非诺贝特、吡格列酮和2409881差异降低了沉默细胞中信号的活性。
重要的是,非诺贝特、吡格列酮和2409881减弱了下调对细胞非锚定生长和抗缺氧能力的刺激作用。相反,非诺贝特、吡格列酮和2409881逆转了低营养条件下下调对细胞的促增殖克隆生长和抗凋亡作用