CDCA3对食管癌细胞生物学行为及铁死亡的作用研究

摘要

目的 利用生物信息学及实验验证，探讨细胞分裂周期相关蛋白3（CDCA3）在食管癌中的表达情况，及其对食管癌细胞增殖、迁移、侵袭能力及铁死亡的影响。方法 利用癌症基因组图谱（TCGA）及基因型-组织表达项目（GTEx）数据库分析CDCA3在食管癌组织中的表达差异、预后价值及免疫浸润特征。在食管鳞癌KYSE-150细胞中构建CDCA3稳定敲低细胞株，分别通过CCK-8细胞活力测定分析、划痕愈合实验和Transwell小室侵袭实验评估CDCA3对肿瘤细胞的增殖、迁移及侵袭能力的影响。采用蛋白质印迹法及实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测铁死亡相关标志物谷胱甘肽过氧化物酶（GPX4）、转铁蛋白受体1（CD71）、溶质载体家族7成员11（SLC7A11）及铁蛋白（Ferritin）的表达变化。结果 生信分析结果显示，与正常组织相比，CDCA3在食管癌组织中的表达明显上调，差异具有统计学意义（P<0.05）,其高表达与患者的总生存期（OS）、疾病特异性生存期（DSS）呈负向相关关系。CDCA3表达水平与食管癌肿瘤微环境中的基质评分、免疫评分及综合评分均呈负向相关关系（P<0.001）,同时与CD8⁺ T细胞及调节性T细胞（Tregs）浸润也呈负向相关关系（P<0.05）。GO与KEGG功能富集注释结果表明，CDCA3富集条目集中于细胞周期运转、丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路传导等核心生物学进程。细胞实验结果显示，在CDCA3敲低后，KYSE-150细胞的增殖能力、迁移能力及侵袭能力较对照组均明显降低（P<0.05）。CDCA3敲低后，GPX4 mRNA和GPX4蛋白表达明显低于对照组（P<0.05）,而CD71、SLC7A11及Ferritin蛋白表达无明显变化（均P>0.05）。结论 CDCA3在食管癌组织中显著高表达，可促进食管癌细胞的增殖、迁移及侵袭，且敲低CDCA3可下调GPX4的表达，提示其可能通过影响铁死亡通路参与食管癌的恶性演进过程。

关键词

CDCA3 / 食管癌 / 铁死亡 / 细胞侵袭

基金资助

国家自然科学基金项目(12461101); 新疆科技创新团队(天山创新团队)项目(2022TSYCTD0018)