基于生物信息学数据库分析IER2在肿瘤中高表达及其作用机制

人即刻早期反应基因2(immediate early response 2,IER2)可能参与肿瘤的发生发展,但它在此过程中的作用及表达调控的机制仍不清楚。本研究通过在线数据库GEPIA2与Kaplan-Meier Plotter分析发现:TNF和IER2基因在食管癌组织和宫颈癌组织中高表达。而且IER2基因高表达的食管癌病人的预后显著较差。通过UCSC基因组数据库分析发现,在宫颈癌细胞和淋巴细胞内,TNFα(由TNF基因编码)诱导激活NF-κB结合IER2基因区。qRT-PCR检测证明,在食管癌和宫颈癌等细胞内,TNFα诱导NF-κB在转录水平上调IER2基因的表达。本文据此提出,TNFα诱导NF-κB上调IER2基因的表达可能是其在食管癌和宫颈癌等肿瘤中高表达的调控机制。本研究还通过在线数据库GeneMANIA和String分析发现11个与IER2具有关联性的基因。通过在线数据库Oncomine分析发现了88个基因在食管癌细胞内与IER2基因共表达。其中,包含7个与IER2具有关联性的基因ATF3、DUSP1、EGR1、EGR2、FOSB、JUN、NR4A1。本研究通过Oncomine数据库分析证明,在前列腺癌组织细胞内,这7个基因也与IER2共表达。并通过qRT-PCR检测验证这7个基因在食管癌细胞内与IER2基因共表达。GO注释表明,IER2可能通过与ATF3、EGR1、JUN相互作用,协同参与细胞增殖等生物学过程。CCK8检测证明,IER2基因过表达促进食管癌细胞生长增殖。总之,本研究初步揭示了IER2在食管癌和宫颈癌中高表达的调控机制及其作用,为深入研究该基因功能提供了线索。

TNFα诱导激活NF-κB上调抑癌基因CDKN2B表达

NF-κB通过转录调控其靶基因,在肿瘤发生发展和精准治疗中起关键作用。过表达抑癌基因细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2B(CDKN2B)可抑制肿瘤细胞增殖并诱导凋亡,但是否受NF-κB调节尚无报道。本文发现,NF-κB直接结合并上调CDKN2B基因:在TNFα处理的He La细胞内,CDKN2B的基因区覆盖大量NF-κB结合峰,其中富集倍数大于20的结合峰有14个。TRANSFAC软件分析发现,NF-κB结合峰内包含大量经典的κB位点。Ch IP-q PCR证明,TNFα诱导NF-κB结合CDKN2B基因。将NF-κB结合峰中心区DNA片段插入荧光素酶报告基因载体中,发现该DNA片段的插入使荧光素酶相对活性上调至7.88倍,TNFα处理又使其相对活性提高到2.37倍,且NF-κB/p65 siRNA显著干扰其相对活性的升高。免疫荧光检测显示,TNFα诱导激活NF-κB进入细胞核,而NF-κB/p65 siRNA阻止它入核。此结果提示,我们成功构建了具有NF-κB转录活性差异的细胞模型,q PCR检测两个已知的NF-κB靶基因NFKB2和STAT5A的表达,进一步验证该细胞模型构建成功。利用此细胞模型,发现受TNFα诱导激活的NF-κB,能够上调CDKN2B基因。总之,本文发现抑癌基因CDKN2B是NF-κB新的靶基因,NF-κB直接结合并上调CDKN2B基因在转录水平的表达。本研究为抑癌基因CDKN2B的抗肿瘤应用奠定了基础。