同源盒基因C10对脑胶质瘤细胞生物学行为的影响及在肿瘤微环境中的作用机制

目的探讨同源盒基因C10(HOXC10)对脑胶质瘤细胞生物学行为的影响及其在肿瘤微环境中的作用机制。方法应用癌症基因组图谱(TCGA)与中国脑胶质瘤基因组图谱(CGGA)数据库分析HOXC10在高级别胶质瘤(胶质母细胞瘤)和低级别胶质瘤中的表达水平及其对患者生存的影响。按照HOXC10-siRNA转染操作说明书分别将HOXC10-siRNA 1(HOXC10-siRNA 1组)、HOXC10-siRNA 2(HOXC10-siRNA 2组)和siRNA NC(NC组)转染至U251细胞,在转染组中分别加入100 ng/ml重组蛋白趋化因子配体2(reCCL2),记为HOXC10-siRNA 1+reCCL2和HOXC10-siRNA 2+reCCL2组。采用实时荧光定量聚合酶链反应和Western blot法检测各组细胞中HOXC10 mRNA和目的蛋白的表达,细胞计数试剂盒8法检测各组细胞的增殖能力,Transwell实验和划痕实验检测细胞迁移能力,流式细胞术检测细胞凋亡情况,多因子检测各组细胞中趋化因子的表达。共孵育实验检测HOXC10和趋化因子配体2(CCL2)招募并极化肿瘤相关巨噬细胞(M2型巨噬细胞)的作用。结果TCGA数据库高级别脑胶质瘤中HOXC10中位表达水平(8.51)高于低级别脑胶质瘤(1.00,P<0.001),CGGA数据库高级别脑胶质瘤中HOXC10中位表达水平(0.83)高于低级别脑胶质瘤(0.00,P<0.001)。TCGA数据库HOXC10高表达患者5年生存率(28.2%)低于HOXC10低表达者(78.7%,P<0.001),CGGA数据库HOXC10高表达患者5年生存率(20.3%)低于HOXC10低表达者(58.0%,P<0.001)。HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组细胞迁移数[分别为(45±3)个和(69±4)个]均低于NC组[(159±3)个,均P<0.05]。HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组48 h细胞迁移率[分别为(15±2)%和(28±4)%]低于NC组[(80±5)%,均P<0.05]。HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组细胞中Vimentin的表达水平分别为141740.00±34024.56和94655.00±5687.97,N-cadherin的表达水平分别为76810.00±14.14和94254.00±701.45,β-catenin的表达水平分别为75786.50±789.84和107296.50±9614.53,均低于与NC组(分别为233768.50±34114.37、237154.50±24715.50和192449.50±24178.10,均P<0.05)。HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组细胞(96 h)吸光度值(分别为0.44±0.05和0.32±0.02)低于NC组(0.92±0.12,均P<0.05),HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组细胞凋亡率[分别为(10.23±1.24)%和(13.81±2.16)%]高于NC组[(4.60±0.07)%,均P<0.05]。HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组U251细胞中CCL2的表达水平分别为271.63±44.27和371.66±50.21,低于NC组(933.93±29.84,均P<0.05),CCL5(分别为234.81±5.95和232.62±5.72)、CXCL10(分别为544.13±48.14和500.87±15.65)、CXCL11的表达水平(分别为215.75±15.30和176.18±16.49)均高于NC组(分别为9.98±0.71、470.54±18.84和13.55±0.73,均P<0.05)。HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组招募CD14+THP1细胞数分别为(159.33±1.15)个和(170.67±1.15)个,低于NC组[(360.00±7.81)个,均P<0.05];HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组招募CD14^(+)THP1细胞数分别为(159.33±1.15)个和(170.67±1.15)个,低于HOXC10-siRNA 1+reCCL2组和HOXC10-siRNA 2+reCCL2组[分别为(287.00±3.61)个和(280.67±2.31)个,均P<0.05]。HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组细胞中肿瘤生长因子β表达水平(分别为0.30±0.02和0.28±0.02)低于NC组(1.06±0.10,均P<0.05),HOXC10-siRNA 1组和HOXC10-siRNA 2组细胞中NOS2表达水平(分别为11413.95±1911.85和5894±945.21)高于NC组(13.39±4.32,均P<0.05)。结论HOXC10在脑胶质瘤中高表达,且与脑胶质瘤患者不良预后有关。敲低HOXC10的表达可降低人脑胶质瘤U251细胞的增殖、迁移及转移能力。HOXC10在脑胶质瘤微环境中可能通过促进CCL2的表达进而招募并极化肿瘤相关巨噬细胞即M2型巨噬细胞从而发挥免疫抑制的作用。