桥粒胶蛋白2及其在肿瘤疾病中的研究进展

桥粒(Desmosome,DSM)是大型的大分子蛋白质集合体,它将中间丝细胞骨架与钙黏蛋白介导的细胞黏附点机械地连接起来,为维持经历机械应力组织(如皮肤、心肌和胃肠道黏膜等)提供结构完整性。桥粒胶蛋白(Desmocollins,DSCs)属于钙黏蛋白超基因家族,在细胞间黏附中发挥重要作用。桥粒胶蛋白2(Desmocollin-2,DSC2)是DSC家族成员,已被发现在几种类型的癌症中异常表达,影响肿瘤细胞的侵袭和转移,并参与肿瘤进展。DSC2在人类不同疾病中的表达和调控机制的差异为其治疗提供了潜在靶点。研究并阐明DSC2在肿瘤中的发生机制,探索临床检查和治疗的具体靶点,可为疾病的早期治疗提供实用思路。本文对DSC2的分子结构及其相关分子机制、DSC2与肿瘤的关系进行综述。

2例罕见的DSC2隐性遗传性致心律失常性心肌病患者的临床表型及基因型分析

致心律失常性心肌病(ACM)是一种以心肌细胞凋亡且被纤维或脂肪替代为主要特征的心肌病,多累及右心室(即致心律失常性右心室心肌病,ARVC),也可以累及左心室或双心室,主要表现为常染色体显性遗传,也存在罕见的常染色体隐性遗传方式。目前国内尚无DSC2隐性遗传性ACM的相关报道。本文报道了2例罕见的年轻中国汉族DSC2隐性遗传性ACM先证者,均进行了心脏移植术。先证者1为16岁男性,确诊为双心室型ACM,心力衰竭,携带此前无报道的DSC2 c.2219C>A(p.Ser740Ter)纯合变异,父母为杂合型;先证者2为33岁男性,确诊为ARVC,携带非母源的DSC2 c.1818del(p.Phe608LeufsTer18)和母源的c.527C>T(p.Phe176Leu)杂合变异,构成复合杂合的可能性大。两名先证者的非近亲、无相关家族史的父母均无相关临床表现。此结果丰富了国内和国际的基因型谱和临床表型谱,同时提示在早发且严重表型的ACM/ARVC患者中应考虑隐性遗传的罕见可能,而生物学父母样本和详尽的临床检查及随访结果对于遗传模式的判断也至关重要。

桥粒芯胶蛋白-2基因沉默对P19细胞向心肌细胞诱导分化的影响

目的探讨在P19细胞诱导分化成心肌细胞过程中,桥粒芯胶蛋白-2(DSC2)基因沉默对其的影响。方法设计并合成针对DSC2基因编码区的干扰序列,构建真核细胞表达质粒并转染P19细胞。荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹(Western blot)技术检测DSC2在mRNA和蛋白水平表达变化,筛选出沉默效率最佳的细胞株。二甲基亚矾诱导分化为心肌细胞,观察其超微结构和细胞凋亡等改变,以及对纤维化与脂肪化相关基因mRNA水平表达的影响。结果成功构建了5种ShDSC2重组质粒,转染P19细胞并获得稳定转染细胞株,筛选出对DSC2基因mRNA水平(69.47%vs 0,P<0.01)和蛋白水平表达(65.62%vs 0,P<0.01)的抑制效率最显著的ShDSC2-613组,并成功诱导分化为心肌样细胞后,电镜扫描显示后者细胞出现脂滴、空泡样变性、线粒体肿胀及嵴消失,流式细胞仪检测提示细胞凋亡显著增加,RT-PCR示纤维化相关基因(Collal、Colla2、Col3a1)与脂肪化相关基因(Adiponectin、PPAR-γ、C/EBP-α)的mRNA表达均显著升高。结论建立能有效抑制DSC2表达的P19细胞株并分化为心肌样细胞,表现出与致心律失常型右室心肌病(ARVC)患者病理和分子生物学特点相似的表型特征,提示其可作为深入研究ARVC致病机制的前体细胞。

加权基因共表达网络分析微RNA-92b-3p在食管鳞状细胞癌中的作用及机制

目的通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)对食管鳞状细胞癌(ESCC)发展相关基因进行筛选,并通过实验验证。方法以基因芯片平台(GPL)570、GPL571、GPL96/97或GPL14613为基础,从基因表达数据库(GEO)中下载ESCC基因表达谱数据集;将所得差异基因结合癌症基因组图谱(TCGA)的81例ESCC患者的基因表达谱数据和临床信息,通过WGCNA方法构建由mRNA和miRNA组成的共表达模块。实时荧光定量PCR检测ESCC癌组织和癌旁组织中miRNA表达,免疫组织化学法检测Kruppel样因子4(KLF4)和细胞桥粒胶蛋白2(DSC2)的表达;转染ESCC细胞系ECA-109 miRNA模拟物后,流式细胞术检测细胞周期,Transwell小室和划痕实验检测细胞侵袭和迁移能力,激光共聚焦显微镜和蛋白质印迹法检测KLF4和DSC2的表达,双荧光素酶报告基因系统验证靶基因。统计学分析采用t检验、秩和检验、卡方检验和Pearson相关分析。结果共筛选出4 023个差异蛋白编码基因(DEG)和328个差异表达微RNA(DEM);通过WGCNA共构建出11个基因模块。其中brown模块与肿瘤分级和T分期均呈负相关(r=-0.340、-0.268,P=0.002、0.016),has-mir-92b及其潜在靶基因KLF4和DSC2同时包含于brown模块。实时荧光定量PCR显示,ESCC组织中miRNA-92b-3p(has-miR-92b成熟体)表达水平高于癌旁组织[3.052(1.652, 5.371)比0.985(0.558, 2.032)],差异有统计学意义(Z=-4.021,P<0.01)。免疫组织化学显示KLF4和DSC2在ESCC组织中的阳性率分别为43.3%(13/30)和20.0%(6/30),分别低于对应癌旁组织的70.0%(21/30)和63.3%(19/30),差异均有统计学意义(χ^2=4.344、11.589,P均<0.05)。转染miRNA-92b-3p模拟物后,ECA-109细胞G0/G1期缩短[(63.71±2.83)%比(54.62±4.00)%],S期和G2/M期均延长[分别为(31.81±2.88)%比(41.20±2.87)%,(3.87±1.75)%比(8.10±1.71)%],差异均有统计学意义(t=3.215、4.000、2.998,P=0.032、0.016、0.040)。细胞侵袭和迁移能力显著增强[分别为79.67±27.54比280.33±46.18,(69.72±3.91)%比(84.90±5.25)%],差异均有统计学意义(t=6.465、4.019,P=0.003、0.016)。蛋白质印迹法检测结果显示,与转染对照模拟物组比较,转染miRNA-92b-3p模拟物组DSC2和KLF4表达水平均下降(分别为1.00±0.23比0.42±0.03,1.00±0.20比0.55±0.21),差异均有统计学意义(t=4.470、5.493,P=0.042、0.032)。双荧光素报告酶系统证实miRNA-92b-3p可以直接结合DSC2和KLF4。结论WGCNA是一种有效的系统生物学方法,通过此方法可识别出新的促癌基因miRNA-92b-3p。