磷酸丙糖异构酶1对不同类型肺癌细胞生物学功能的影响

摘要

背景 磷酸丙糖异构酶1(triosephosphate isomerase 1,TPI1)与多种肿瘤的发生发展密切相关，但其在肺癌中作用的研究尚不充分。目的 探讨TPI1在不同类型肺癌细胞系中的表达水平及生物学功能。方法 应用癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库，通过生物信息学分析TPI1在肺腺癌和鳞癌组织中的表达；采用qPCR和Western blot检测TPI1在不同肺癌细胞系中的表达。采用慢病毒稳定感染技术分别建立肺腺癌细胞A549、肺鳞癌细胞Calu1和肺大细胞癌细胞95D的TPI1敲低细胞株，通过mRNA水平验证敲低效率。分别采用CCK-8法、黏附实验、划痕实验、Transwell实验和流式细胞术检测细胞的增殖、黏附、迁移、侵袭能力和细胞周期。应用普通转录组测序技术和KEGG通路富集分析初步探索可能的机制。结果 生物信息学分析显示，与正常肺组织相比，TPI1在肺腺癌和肺鳞癌组织中表达上调(P<0.05)；与肺泡上皮细胞系HPAEpic相比，肺腺癌细胞系A549、肺鳞癌细胞系Calu1和肺大细胞癌细胞系95D中TPI1在mRNA水平和蛋白水平均呈高表达(均P<0.05)，肺小细胞癌细胞系H446中TPI1在mRNA水平呈低表达(P<0.05)、在蛋白水平的表达无统计学差异(P>0.05)。在A549、Calu1和95D细胞中敲低TPI1后，细胞增殖、黏附、迁移和侵袭能力均下降，细胞周期发生G0/G1期阻滞(均P<0.05)。KEGG通路富集分析结果显示，差异基因显著富集在PI3K/AKT信号通路和MAPK信号通路。结论 TPI1在肺腺癌A549、肺鳞癌Calu1和肺大细胞癌95D细胞系中高表达，可能通过PI3K/AKT和MAPK信号通路调控细胞增殖、黏附、迁移、侵袭及周期，推动肺癌的发展。

关键词

肺癌 / 磷酸丙糖异构酶1 / 细胞增殖 / 细胞迁移 / 细胞周期

基金资助

首都卫生发展科研专项项目(首发2020-1-5011)