USP19通过调控上皮-间充质转化促进结肠癌细胞侵袭转移.pdf

第5 2卷第4期第4 5 3页2 0 2 3年8月 华中科技大学学报(医学版)A c t aM e dU n i vS c iT e c h n o lH u a z h o n g V o l.5 2 N o.4 P.4 5 3A u g.2 0 2 3*湖北省自然科学基金资助项目(N o.2 0 2 1 C F B 1 0 8)陈前智,男,1 9 9 0年生,医学博士,E-m a i l:s i m o n s k 0 81 2 6.c o m通讯作者,C o r r e s p o n d i n ga u t h o r,E-m a i l:x i o n g y i q u a n_w h 1 6 3.c o mU S P 1 9通过调控上皮-间充质转化促进结肠癌细胞侵袭转移*陈前智,沈 娜,张 宁,杨 鹏,熊一全华中科技大学同济医学院附属协和医院乳腺甲状腺外科,武汉 4 3 0 0 2 2摘要:目的 探索U S P 1 9调控结肠癌细胞侵袭转移的作用和机制。方法 通过组织标本免疫组化染色和生物信息学方法分析验证U S P 1 9在结肠癌组织中的作用,通过T r a n s w e l l小室检测U S P 1 9对结肠癌细胞侵袭、迁移能力的影响,通过基因敲低及过表达实验验证U S P 1 9相关调控的分子机制。结果 2 5对结肠癌临床标本的免疫组化染色和蛋白印迹实验结果均显示U S P 1 9在结肠癌组织中显著高表达,通过T C GA数据库预后分析发现U S P 1 9高表达组的结肠癌患者1 0年总生存率显著低于U S P 1 9低表达组,提示U S P 1 9高表达与结肠癌不良预后密切相关。通过细胞实验发现U S P 1 9可促进结肠癌细胞侵袭转移,对其分子机制探索发现U S P 1 9可通过调控肿瘤细胞上皮-间充质转化(EMT)来增强结肠癌细胞侵袭能力和迁移能力。结论 U S P 1 9在结肠癌侵袭转移相关调控中起关键作用,为结肠癌转移的具体调控机制提供了新的线索和思路。关键词:结肠癌;U S P 1 9;上皮-间充质转化;迁移;侵袭转移中图分类号:R 7 3 5.3 5 D O I:1 0.3 8 7 0/j.i s s n.1 6 7 2-0 7 4 1.2 0 2 3.0 4.0 0 4U S P 1 9P r o m o t e s I n v a s i o na n dM e t a s t a s i so fC o l o nC a n c e rC e l l sT h r o u g hR e g u l a t i n gE p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a lT r a n s i t i o nC h e nQ i a n z h i,S h e nN a,Z h a n gN i n ge t a lD e p a r t m e n t o fB r e a s ta n dT h y r o i dS u r g e r y,U n i o nH o s p i t a l,T o n g j iM e d i c a lC o l l e g e,H u a z h o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,W u h a n4 3 0 0 2 2,C h i n aA b s t r a c t O b j e c t i v e T oe x p l o r et h e m e c h a n i s m o f U S P 1 9r e g u l a t i n gt h ei n v a s i o na n d m e t a s t a s i so fc o l o nc a n c e rc e l l s.M e t h o d s I mm u n o h i s t o c h e m i c a l s t a i n i n ga n db i o i n f o r m a t i c s a n a l y s i sw e r eu s e d t ov e r i f y t h e r o l eo fU S P 1 9 i nc o l o nc a n c e rt i s s u e s.T r a n s w e l l a s s a yw a su s e dt od e t e c tt h ee f f e c to fU S P 1 9o ni n v a s i o na n dm i g r a t i o no fc o l o nc a n c e rc e l l s.K n o c k d o w np l a s m i dt r a n s f e c t i o na n dW e s t e r nb l o tw e r eu s e dt od e t e r m i n e t h em o l e c u l a rm e c h a n i s mo fU S P 1 9s i g n a l i n g.R e s u l t s I mm u n o-h i s t o c h e m i c a l s t a i n i n ga n dW e s t e r nb l o t r e s u l t so f 2 5p a i r s c l i n i c a l c o l o nc a n c e r s p e c i m e n s s h o w e dt h a tU S P 1 9w a s s i g n i f i c a n t l yo v e r e x p r e s s e d i nc a n c e r t i s s u e s,a n dT C G Ad a t a b a s ep r o g n o s t i c a n a l y s i s s h o w e dt h a t t h e 1 0-y e a r o v e r a l l s u r v i v a l r a t eo fU S P 1 9h i g h-e x p r e s s e dg r o u pw a ss i g n i f i c a n t l y l o w e r t h a nt h a to fU S P 1 9l o w-e x p r e s s e dg r o u p,s u g g e s t i n gt h a tU S P 1 9h i g he x p r e s s i o ni sc l o s e l y r e l a t e d t o t h ep o o rp r o g n o s i so f c o l o nc a n c e r.W e f o u n d t h a tU S P 1 9c o u l dp r o m o t e t h e i n v a s i o na n dm e t a s t a s i so f c o l o nc a n c e r c e l l s i nc e l l u l a rp h e n o t y p ee x p e r i m e n t s.T h ee x p l o r a t i o no f i t sm o l e c u l a rm e c h a n i s ms h o w e dt h a tU S P 1 9c o u l di n c r e a s et h e i n v a s i o na n d m i g r a t i o na b i l i t yo fc o l o nc a n c e rc e l l sb yr e g u l a t i n ge p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a lt r a n s i t i o n(EMT)o ft u m o rc e l l s.C o n c l u s i o n T h i ss t u d y f o u n dak e yr o l eo fU S P 1 9 i nt h e r e g u l a t i o no f c o l o nc a n c e r i n v a s i o na n dm e t a s t a s i s,a n dp r o v i d e dn e wc l u e sa n d i d e a s f o r t h es p e c i f i cr e g u l a t o r ym e c h a n i s mo f c o l o nc a n c e rm e t a s t a s i s.K e yw o r d s c o l o nc a n c e r;U S P 1 9;e p i t h e l i a l-m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o n;m i g r a t i o n;i n v a s i o na n dm e t a s t a s i s 结直肠癌(C R C)是世界上第4常见的癌症,晚期C R C患者的预后仍然不佳1。尽管结肠癌的治疗取得了长足的进步,特别是对于非转移性结肠癌患者可以通过结肠切除术进行根治性治疗,但目前尚无显著有效 的疗法用 于晚期 结 肠 癌 的 临 床 治疗2。深入了解结肠癌发生、发展及转移的相关机制有助于提高晚期结肠癌患者的治疗效果。因此,探索、发现结肠癌转移的分子机制及新的治疗靶点对晚期结肠癌的治疗具有非常重要的临床意义。肿瘤转移是一个复杂的过程。在转移过程中,上皮来源的肿瘤细胞首先获得迁移和侵袭能力,从原发肿瘤扩散进入血液循环,而一些存活的循环肿瘤细胞通过血液播散形式形成远处转移。定植的肿瘤细胞自我调整以适应新的微环境,从迁移模式转变为增殖模式,从而形成转移3。上皮-间充质转化(E MT)在肿瘤转移的初始阶段起重要作用。本研究发现人类泛素特异性蛋白酶1 9(U S P 1 9)在结肠癌的癌组织中表达显著高于癌旁组织,可能在调控肿瘤细胞侵袭转移方面发挥着重要作用。本研究以探索U S P 1 9是否调控结肠癌的侵袭转移及可能的分子机制为研究目的,以期发现结肠癌潜在的治疗靶点。1 材料和方法1.1 主要仪器和试剂细胞培养箱购于美国T h e r m oF i s h e r公司;常温及低温离心机均为美国E p p e n d o r f公司产品;超低温冰箱品牌是中国海尔;光学显微镜是日本奥林巴斯公司产品;蛋白印迹实验设备是美国B i o-R a d s公司产品。L o V o细胞株是实验室冻存的结肠癌细胞株,源于A T C C细胞库。细胞培养所需的高糖培养液和胎牛血清是美国G i b c o公司产品。T r a n s w e l l小室购于美国C o r n i n g公司。蛋白印迹实验制胶试剂、N P 4 0细胞裂解液均购于武汉启动子公司。转染试剂T u r b o F e c t、B C A蛋白浓度检测试剂盒、E C L显影液购自美国T h e r m oF i s h e r公司。E d U法细胞增殖成像分析试剂盒购于A b b k i n e公司。U S P 1 9抗体、G A P D H抗体购于武汉三鹰生物技术有限公司,E-c a d抗体、s l u g抗体、s n a i l抗体购自美国C S T公司。1.2 免疫组化染色(I H C)对华中科技大学同济医学院附属协和医院结肠癌患者手术标本进行免疫组化染色。首先4%多聚甲醛固定后用石蜡包埋组织,将石蜡包埋组织连续切片,加入U S P 1 9的一抗孵卵。由两名经验丰富的病理医师评估免疫染色结果。比例评分反映阳性细胞的比例(0:0