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ABCG2基因在胃癌中的表达和胃癌侧群细胞的初步研究

王宁  
【摘要】: 胃癌是对人类健康危害极大的恶性肿瘤,我国是胃癌发病率较高的地区,尽管目前我国胃癌的发病率有下降趋势,但其发病率和死亡率仍位居恶性肿瘤前列。由于胃癌的发病机制不清,尚不能有效地预防其发生,因此探索胃癌发生的相关机制,寻找特异性的阻断和治疗方法一直是人们努力的方向。 近年来,随着对干细胞和肿瘤研究的深入,越来越多的证据表明干细胞和肿瘤细胞有很多相似之处,肿瘤中某些细胞具有干细胞特性,提出了肿瘤干细胞学说。肿瘤干细胞学说认为肿瘤组织中存在极少量肿瘤细胞,具有自我更新能力和分化潜能,是肿瘤增殖生长、转移和复发的根源,肿瘤干细胞已成为肿瘤研究的热点。因此,根据此学说推测胃癌也可能来源于干细胞,是一种干细胞疾病。 肿瘤干细胞研究的首要问题就是分离鉴定,但是由于缺乏特异的表面标记,肿瘤干细胞的分离和纯化本身就是一个难题。ABCG2作为新近发现的一个ABC转运体家族成员,在肿瘤耐药中的作用日益受到关注,同时研究还发现ABCG2基因在不同来源侧群(SP,Side population)细胞均呈高表达,使得该转运蛋白成为从不同组织中分选多潜能干细胞的一种新的表型标记。由于SP细胞分选较为便利,因此通过流式细胞仪分选SP(side population)细胞的方法在肿瘤干细胞研究中越来越受到重视。在某些恶性肿瘤中,SP细胞具有肿瘤干细胞的特性,如人脑瘤、乳腺癌、消化道恶性肿瘤以及肝癌等肿瘤干细胞的研究就是采用了通过流式细胞仪分选SP(side population)细胞的方法。 目前,关于胃癌干细胞的研究尚处于探索阶段,由于肿瘤病因本身的复杂性、研究技术和知识积累不足等各种原因,胃癌干细胞进展缓慢。迄今为止,国内外尚未发现胃癌干细胞的特异性表面标记,还没有通过特异性标记物对胃癌干细胞进行分离、鉴定成功的报道。 本研究目的探讨三磷酸腺苷(ATP)结合转运蛋白G超家族成员2(ABCG2)在人体胃癌和癌旁正常组织中的表达和意义;通过流式细胞仪进行肿瘤细胞分选,检测胃癌细胞系中是否包含胃癌侧群(SP,Side population)细胞,并且对SP(side population)细胞亚群进行初步鉴定。 实验方法采用免疫组织化学方法(IHC)检测ABCG2在手术切除胃癌组织和胃正常黏膜中的表达情况;应用RT-PCR和实时定量PCR检测胃癌患者的癌组织及胃切缘正常胃粘膜ABCG2的mRNA表达;应用Western blot检测胃癌组织及胃切缘粘膜ABCG2的蛋白表达;利用流式细胞仪对不同类型的胃癌细胞系进行SP(side population)细胞分选,并且对SP(side population)细胞初步鉴定。 实验结果ABCG2在胃癌原发灶组织中有较高程度的表达,其阳性率为62.2%,而在胃正常粘膜中的阳性表达率为6.7%,两者比较P<0.05;ABCG2在低分化腺癌中的表达高于中-高分化腺癌(P<0.05);胃癌组织中ABCG2mRNA水平以及蛋白水平的表达明显高于胃正常黏膜(P<0.05),与免疫组化结果一致;在胃癌细胞系MKN-28中SP(side population)亚群占MKN-28细胞的0.25%,维拉帕米阻断后减少为0.05%,证实存在SP(sidepopulation)细胞亚群;然而,在相同实验条件下胃癌细胞系BGC-823以及SGC-7901中未发现SP(side population)细胞亚群;ABCG2mRNA水平在SP细胞中表达高于non-SP细胞,EGFRmRNA在SP和non-SP细胞的表达水平无显著差异,而CD133、Musashi-1、OCT4、SOX2 mRNA在SP和Non-SP细胞中均无表达。 实验结论ABCG2在胃癌中过度表达提示其在胃癌的多药耐药中起重要作用,ABCG2可能在某种程度上参与了胃癌癌变的发生和发展,它可以作为胃癌肿瘤干细胞研究的重要分子。胃癌细胞系中存在SP(side population)细胞亚群,但并不是所有胃癌细胞系中都存在SP(side population)细胞。一些通用的干细胞分子标记在胃癌SP和Non-SP细胞中无明显差异,不能说明SP细胞具有干细胞特性。欲寻找SP细胞的特异基因表达还应该利用微序列分析寻找差异,并且细胞分选与功能测定联合应用是非常重要的。


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