NDRG1基因与乳腺癌生物学行为相关性及其机制研究

论文摘要

前言 乳腺癌的发病率和死亡率逐年升高，是严重威胁女性身心健康的恶性肿瘤之一，而乳腺癌的复发和转移是影响其疗效的主要因素。因此，迫切需要寻找一个敏感、能早期预测乳腺癌转移的分子生物学标记物及抑制其转移复发的基因治疗靶点，为临床对乳腺癌的复发和转移作出早期预测提供一定的参考依据，从而有助于及时采取更加有效的治疗措施。 人NDRG1（N-myc Downstream Regulated Gene 1）是由5组研究人员于近年相继独立发现和分离的与恶性肿瘤转移密切相关的基因。NDRG1定位于人染色体8q24.2，cDNA全长1182bp，其编码的蛋白质分子量为43kDa。有学者在膀胱癌、结肠癌和前列腺癌中对NDRG1与肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移的关系进行了研究，但该基因与肿瘤转移的相关性究竟如何，尚存在很大争议。尤其对NDRG1与乳腺癌生物学行为相关性的探讨，目前国内、外还没有系统的研究报道，更未见到有关其抑制癌细胞转移的分子机制的研究报道。 本课题试图从临床人体乳腺癌组织、细胞株和裸鼠乳垫下移植瘤三方面对NDRG1基因表达与乳腺癌生物学行为的相关关系及其作用的分子机制进行研究，以寻找预测乳腺癌转移的分子生物学标记物及其分子治疗的新靶点。 第一部分 人体乳腺癌组织和乳腺癌细胞株中NDRG1表达与肿瘤转移的相关关系研究 目的：探讨人体乳腺癌组织和乳腺癌细胞株中NDRG1表达与肿瘤转移的相关关系。 方法：采用免疫组织化学、real time RT-PCR检测人体乳腺癌组织和乳腺癌细胞株中NDRG1蛋白和mRNA的表达。 结果：与无转移病例的乳腺癌组织相比，在有转移病例的乳腺癌组织中，NDRG1蛋白和mRNA表达均明显降低，仅相当于前者的47.7％、20.33％（P＜0.01）。在两株不同转移能力的人乳腺癌细胞株中的检测结果表明，低侵袭低转移的MCF7细胞株中NDRG1 mRNA的表达水平是高侵袭高转移的MDA-MB-231细胞株的10.8倍（P＜0.01）。 结论：NDRG1基因表达与乳腺癌的转移呈负相关关系，提示该基因可望成为预测乳腺癌转移的分子生物学标记物。 第二部分 过表达NDRG1对MDA-MB-231细胞增殖、侵袭和转移潜能的体内、外影响 目的：探讨过表达NDRG1对MDA-MB-231细胞增殖、侵袭和转移潜能的体内、外影响。 方法：重组真核表达质粒pEGFP-NDRG1-N3脂质体法稳定转染MDA-MB-231细胞，用RT-PCR、western blot、免疫荧光法进行克隆鉴定，筛选出稳定过表达NDRG1的细胞株。用BrdU掺入法、流式细胞术检测NDRG1过表达对MDA-MB-231细胞增殖和细胞周期的影响；细胞体外侵袭实验和迁移实验检测NDRG1过表达后MDA-MB-231细胞侵袭和迁移能力的变化。同时建立裸鼠乳垫下移植瘤模型，观察NDRG1过表达对移植瘤的生长速度和侵袭转移的影响。 结果：获得稳定高表达NDRG1的MDA-MB-23l细胞克隆pEGFP-NDRG1-N3。体外实验表明，与未转染组和转染pEGFP-N3空载组相比，pEGFP-NDRG1-N3组细胞BrdU掺入率明显降低，细胞周期G0／G1期比例增高，S期比例明显减低。与未转染组和转染pEGFP-N3空载组相比，pEGFP-NDRG1-N3组体外侵袭能力降低为前者的72.3％、76.7％（P＜0.05），而体外迁移能力的改变则未见显著性差异。在裸鼠移植瘤实验中发现，pEGFP-NDRG1-N3组裸鼠乳垫下移植瘤生长较pEGFP-N3组明显缓慢，肿瘤重量明显减轻，侵袭性明显下降。 结论：NDRG1过表达在体内、外均能抑制人乳腺癌MDA-MB-231细胞增殖、侵袭能力和转移潜能。 第三部分 过表达NDRG1影响MDA-MB-231细胞侵袭和转移的分子机制的初步探讨 目的：初步探讨过表达NDRG1影响MDA-MB-231细胞侵袭和转移作用的分子机制。 方法：采用real time RT-PCR、western blot检测NDRG1过表达后MDA-MB-231细胞中MMP-2、MMP-9 mRNA和蛋白活性分子及非活性分子的表达。 结果：与未转染组和转染pEGFP-N3空载组相比，pEGFP-NDRG1-N3组中MMP-2、MMP-9 mRNA的表达下降，蛋白质非活性分子含量则改变不明显，但其活性分子成分含量明显下降。 结论：NDRG1抑制乳腺癌细胞侵袭、转移能力是通过抑制MMP-2、MMP-9在mRNA水平的表达和蛋白水平的活化而实现的。

论文目录

• 英文缩略语注释
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一部分 人体乳腺癌组织和乳腺癌细胞株中NDRG1表达与肿瘤转移的相关关系研究
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 第二部分 过表达NDRG1对MDA-MB-231细胞增殖、侵袭和转移潜能的体内、外影响
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 第三部分 过表达NDRG1影响MDA-MB-231细胞侵袭和转移的分子机制的初步探讨
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 附录一:综述
• 附录二:在读期间发表论文
• 附录三:在读期间获奖
• 致谢