基于蛋白质组学的慢性阻塞性肺疾病合并肺癌的关键靶点筛选与验证

目的 采用蛋白质组学分析联合生物信息学技术,初步预测慢性阻塞性肺疾病(COPD)相关肺癌(COPD-LC)的生物学机制及其潜在的核心治疗靶点,并进行验证。方法 收集2018年12月至2021年8月新疆医科大学第四临床医学院门诊就诊的COPD、肺癌患者以及体检的健康人员的尿液标本,并进行高通量测序。筛选差异蛋白并构建蛋白-蛋白相互作用(PPI)网络图,进行功能富集分析,进一步预测COPD-LC的关键靶点,最后采用基因表达数据库(GEO)对上述分子进行验证。结果 蛋白质组学结果显示,与正常对照组相比,COPD组存在157个差异蛋白,其中上调67个,下调90个;与正常对照组相比,肺癌组存在306个差异蛋白,其中上调132个,下调174个;此外,本研究基于相互作用基因检索工具(STRING)平台,将上述差异蛋白进行PPI分析。基因本体(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析结果显示,COPD-LC主要富集在细胞外区域、溶酶体、细胞外空间、淀粉酶活性、蛋白酶抑制剂活性、防御/免疫蛋白活性等方面。在GEO数据库中搜索关于COPD和肺癌患者微阵列数据,最终纳入GSE8581和GSE43346共2个数据集,在GSE8581数据集中共识别出13 605个差异基因,在GSE43346数据集中识别出3 403个差异基因,进一步分析GSE8581、GSE43346数据集与COPD-LC中差异基因的重叠程度,发现潜在转化生长因子β结合蛋白(LTBP)4、N-乙酰α-D-氨基葡萄糖苷酶(NAGLU)、泛素蛋白连接酶E3成分N-识别蛋白4(UBR4)、DNA损伤结合蛋白1-CUL4相关因子(DCAF)5等4个重叠蛋白,最后在GEO数据集中获得验证。结论 本研究初步揭示了LTBP4、NAGLU、UBR4、DCAF5等4个COPD-LC的潜在治疗靶点,其中靶点NAGLU、UBR4、DCAF5在COPD和肺癌中鲜有报道。上述蛋白在COPD和肺癌中均显著低表达,或可成为COPD-LC的重要诊断与治疗的生物标志物。

地塞米松提高TRAIL基因修饰脐带间充质干细胞对急性T淋巴细胞白血病细胞杀伤作用及机制研究

目的构建肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TRAIL)基因修饰的脐带间充质干细胞(TRAIL-MSCs),并检测其联合地塞米松(DEX)对急性T淋巴细胞白血病细胞系(Jurkat)的影响。方法通过慢病毒载体将SPD-TRAIL基因转染脐带间充质干细胞(UC-MSCs)构建TRAIL-MSCs,使其能够表达十二聚体TRAIL蛋白(dTRAIL)。通过CCK-8法、流式细胞术检测UC-MSCs、TRAIL-MSCs、DEX(200μmol/L)、DEX(200μmol/L)+UC-MSCs和DEX(200μmol/L)+TRAIL-MSCs对Jurkat细胞增殖、凋亡的影响;显微镜光镜下观察细胞形态及密度;通过实时荧光定量PCR及Western blotting法检测各组Jurkat细胞表面死亡受体DR4、DR5 mRNA和蛋白表达水平。结果CCK-8结果显示,各处理组均可以抑制Jurkat细胞的增殖,与对照组比较有显著性差异(P<0.01);同时,DEX可以提高TRAIL-MSCs(抑制率约20%)对Jurkat细胞的增殖抑制作用,抑制率提高至60%,与TRAIL-MSCs组比较差异显著(P<0.01)。显微镜观察结果发现,DEX与TRAILMSCs联合组对肿瘤细胞Jurkat的杀伤作用最明显;流式细胞术结果显示,TRAIL-MSCs对Jurkat细胞有促进凋亡的作用,凋亡率达10%,单独使用DEX后,凋亡率约20%,与对照组比较差异显著(P<0.01);DEX联合TRAIL-MSCs作用于Jurkat细胞48 h后,细胞凋亡率为38%,较TRAIL-MSCs组显著提高(P<0.01)。TRAIL-MSCs组DR4、DR5的mRNA、蛋白水平较对照组显著降低(P<0.01),DEX组DR4、DR5的mRNA、蛋白水平较对照组显著升高(P<0.01),DEX与TRAIL-MSCs联合作用后,DR4、DR5的mRNA、蛋白水平较DEX组显著降低(P<0.01)。结论DEX可以提高肿瘤细胞Jurkat对TRAILMSCs的敏感性,增强TRAIL-MSCs对肿瘤细胞的杀伤作用,可能与提高DR4、DR5表达有关。