八聚体结合转录因子4通过调节上皮-间质转化促进食管鳞状细胞癌进展和放疗抵抗

目的探讨八聚体结合转录因子4(Oct4)与食管鳞状细胞癌进展和放疗抵抗的具体作用和分子机制。方法利用基因表达谱数据动态分析(GEPIA)数据库,分析Oct4基因在不同类型肿瘤组织和对应癌旁正常组织中的表达差异。2013年1月至2022年5月在河南省胸科医院接受手术联合放疗治疗的196例食管鳞状细胞癌患者,收集其临床资料及手术切除组织标本,采用免疫组化法检测癌及癌旁组织中Oct4蛋白的表达。通过慢病毒包装系统构建上调和下调Oct4的食管鳞状细胞癌细胞系,采用细胞计数试剂盒8法检测细胞增殖能力,划痕实验检测细胞迁移能力,克隆形成实验检测细胞的放疗敏感性,免疫荧光实验检测DNA损伤水平,Western blot检测Oct4、人磷酸化组蛋白(γ-H2AX)、E-cadherin、N-cadherin、vimentin、锌指E盒结合同源盒1(ZEB1)的表达。结果GEPIA数据库资料分析显示,食管癌组织中Oct4 mRNA的表达水平高于其癌旁组织(P<0.05)。196例食管鳞状细胞癌患者的肿瘤组织中Oct4蛋白表达水平为78.35±1.42,高于癌旁组织(16.27±0.49,P<0.001)。Oct4高表达组患者的生存时间明显短于Oct4低表达组(中位生存时间分别为25.40和47.00个月;HR=1.68,P=0.022)。与对照组比较,Oct4上调组KYSE510细胞增殖能力增强(培养72 h,吸光度分别为1.73±0.19和1.35±0.10,P=0.007),迁移能力增强[培养24 h,细胞迁移率分别为(41.67±1.20)%和(23.67±1.86)%,P=0.001],放疗敏感性降低(辐射增敏比分别为0.69±0.06和1.00±0.02,P=0.010),放疗后γ-H2AX表达水平降低,ZEB1、vimentin和N-cadherin表达升高,E-cadherin表达下降;Oct4下调1组和Oct4下调2组KYSE150细胞增殖能力减弱(培养72 h,吸光度分别为2.51±0.17、2.38±0.16和3.33±0.07,均P<0.01),迁移能力下降[培养24 h,细胞迁移率分别为(13.33±0.88)%、(13.00±1.00)%和(40.33±2.03)%,均P<0.001],放疗敏感性增强(辐射增敏比分别为1.34±0.11、1.24±0.07和1.00±0.02,均P<0.05),放疗后γ-H2AX表达水平升高,ZEB1、vimentin和N-cadherin表达下降,E-cadherin表达升高。与对照组比较,ZEB1下调组KYSE510细胞增殖能力减弱(培养72 h,吸光度分别为1.33±0.15和1.81±0.16,P=0.002),放疗敏感性增强(辐射增敏比分别为1.37±0.11和1.00±0.01,P=0.037),放疗后γ-H2AX表达水平升高。结论Oct4参与调节食管鳞状细胞癌细胞上皮-间质转化,进而促进食管鳞状细胞癌细胞增殖、迁移和放疗抵抗。