NRN1低表达通过激活Notch信号通路促进宫颈癌发生与发展的机制研究

摘要

目的 探讨神经突蛋白1(Neuritin-1,NRN1)与Notch信号通路的相互作用及其在宫颈癌发生发展中的机制。方法 通过基因表达综合数据库(Gene expression omnibus, GEO)中的GSE138080数据集筛选差异表达基因，通过加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)识别宫颈癌相关模块；对差异表达基因与宫颈癌相关模块基因取交集筛选共表达基因，对共表达基因进行基因本体(Gene ontology, GO)功能富集及京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析；采用分子对接验证NRN1与Notch信号通路关键分子Notch受体1(Notch1,N1)的结合活性。结合受试者工作特征曲线(Receiver operating characteristic curve,ROC)、癌症基因组图谱数据库(The cancer genome atlas, TCGA)分析NRN1诊断效能、临床相关性及与免疫浸润细胞的关系。纳入2024年1～6月就诊于本院妇科肿瘤中心的20例宫颈癌患者，取宫颈癌患者病灶组织和远端组织，进行免疫组织化学分析；取HUCEC和Hela S3细胞采用逆转录实时定量聚合酶链反应(Reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction, RT-qPCR)法和蛋白免疫印记法分别验证NRN1与Notch通路包括Notch通路分子N1(Notch intracellular domain, NICD)、类Delta配体4(Delta like ligand 4,DLL4)及毛发相关增强子分裂相关蛋白1(Hairy and enhancer of split 1,Hes1)的表达水平。结果 基于GSE138080数据集筛选出767个上调表达基因，579个下调表达基因，其中NRN1显著下调；WGCNA鉴定出8个共表达模块，其中MEyellow模块与宫颈癌表型强相关；差异基因与MEyellow模块交集获得33个共表达基因；富集分析显示，33个共表达基因功能富集于Notch蛋白结合及宫颈癌通路；分子对接证实NRN1与N1自发结合，通过氢键互作。ROC分析显示，NRN1预测宫颈癌的曲线下面积为0.934,在TCGA数据库(宫颈癌中)低表达，NRN1与宫颈癌晚期分期(Ⅳ期)、淋巴结转移显著正相关，与TFH细胞免疫浸润相关程度最高。RT-qPCR结果显示，在Hela细胞中，NRN1的mRNA表达水平降低，Notch信号通路标志分子DLL4、NICD和Hes1的mRNA表达水平均增加。蛋白免疫印迹实验结果显示，NRN1的蛋白表达水平降低，Notch信号通路标志分子DLL4、NICD和Hes1的蛋白表达水平均增加。结论 NRN1是宫颈癌潜在生物标志物，其低表达通过激活Notch信号通路促进宫颈癌进展，NRN1与N1的高亲和力结合为靶向治疗提供理论依据。

关键词

神经突蛋白1 / 生物标志物 / Notch信号通路 / 宫颈癌