CBS表达与食管鳞癌生物学行为的关系

摘要

目的 探讨半胱氨酸β-合成酶（cystathionine-β-synthase, CBS）在食管鳞状细胞癌（esophageal squamous cell carcinoma, ESCC）组织中的表达特征，明确其与患者临床病理参数的相关性，并通过体内外实验深入探讨CBS对ESCC细胞恶性生物学行为（包括增殖、迁移、侵袭、凋亡及体内成瘤能力）的调控作用，以期为ESCC的分子靶向治疗提供理论依据。方法 前瞻性收集38例行根治性切除术的ESCC患者的肿瘤组织及配对癌旁正常组织，采用转录组测序筛选差异表达基因；通过实时定量聚合酶链式反应（real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR）和免疫组织化学实验分别在mRNA和蛋白水平验证CBS的表达，分析CBS mRNA水平与患者临床病理特征（TNM分期、淋巴结转移等）及预后的相关性。选取人正常食管上皮细胞（human normal esophageal epithelial cells, HEEC）及ESCC细胞系（TE-1、ECA-109、KYSE-150）,检测CBS的mRNA表达水平，并基于表达差异筛选目标细胞系。利用慢病毒介导的shRNA技术构建CBS敲降的KYSE-150细胞模型；综合运用CCK-8法、Transwell小室实验、流式细胞术（Annexin V-FITC/PI双染法）及裸鼠皮下移植瘤模型，分析CBS敲降对细胞增殖、迁移、侵袭、凋亡及体内肿瘤生长的影响。结果 转录组测序及后续验证实验一致表明，CBS在ESCC组织中的mRNA和蛋白表达水平均显著高于癌旁正常组织（P<0.05）。临床相关性分析显示，CBS表达水平与T分期（r=0.438,P=0.006）、N分期（r=0.730,P=0.001）、TNM分期（r=0.788,P<0.001）及淋巴结转移（r=0.355,P<0.001）呈正相关。在体外成功构建CBS稳定敲降的KYSE-150细胞株，功能实验表明，与空载体对照组（sgRNA-NC）相比，CBS敲降组（sgRNA-CBS）的细胞增殖活性（48 h和72 h OD值差异有统计学意义，P<0.001）、迁移能力（迁移细胞数减少约31%,P<0.01）和侵袭能力（侵袭细胞数减少约40%,P<0.01）均受到显著抑制，同时细胞凋亡率显著升高（约增加54.4%,P<0.01）。体内动物实验进一步证实，干扰CBS表达可显著抑制裸鼠移植瘤的生长[sgRNA-CBS组第22天肿瘤体积（624.0 mm³）明显低于sgRNA-NC组（974.2 mm³）,差异有统计学意义（P<0.001）],并伴随肿瘤增殖标志物Ki-67表达的下降。结论 CBS在ESCC中呈现显著高表达，且其表达水平与肿瘤的恶性进展密切相关。体内外功能实验证实，CBS具有促进ESCC细胞增殖、迁移、侵袭并抑制其凋亡的作用。本研究提示CBS可能作为ESCC一个有潜力的诊断标志物和治疗靶点，为后续开发针对CBS的靶向治疗策略提供了重要的实验依据。

关键词

食管肿瘤 / 半胱氨酸β合成酶 / 细胞恶性生物学行为