DARS2在肺腺癌中的表达及其对肿瘤增殖转移的影响

作     者：郑俊杰 

作者单位：福建医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈发林

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：肺腺癌 DARS2 迁移 侵袭 

摘      要：目的:据GLOBOCAN估计,2020年全球约有1930万新发癌症病例和1000万癌症患者死亡,其中肺癌的发病率和死亡率都位居前列。2015年的一项调查显示肺癌是中国最常见的癌症,也是癌症死亡的主要原因。肺癌对全球健康造成严重威胁,是一个重大的卫生公共问题。探索肺癌的相关发病和侵袭机制,能为患者的早期诊断和治疗提供帮助。近年来,氨基酰-t RNA合成酶(Aminoacyl-t RNA Synthetase,AARS)不仅参与了多项生理过程,而且在癌症中具有重要的作用机制和临床意义。天冬氨酰-t RNA合成酶(Asp-t RNA Synthetase,Asp RS)是AARS中的一种,DARS2是编码线粒体Asp RS的基因。有研究表明,DARS2参与了肝癌的发生发展过程,但关于DARS2与肺腺癌的相关研究甚少。因此,本课题旨在探讨DARS2在肺腺癌中的表达水平,并分析DARS2对肺腺癌细胞增殖、迁移和侵袭等生物学行为的影响,为肺腺癌的诊断和治疗提供新的思路与靶点。方法:1利用肿瘤免疫评估资源(Tumor Immune Estimation Resource,TIMER)数据库进行生物信息分析肿瘤组织与正常组织中DARS2 m RNA的表达。2利用肿瘤基因图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库分析DARS2m RNA表达水平与肺腺癌患者年龄、性别、TNM分期等临床特征的相关性。3通过使用高和低表达DARS2数据集执行基因富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA),进行基因本体论(Gene Ontology,GO)功能和京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)通路富集分析,初步探索DARS2在肺腺癌中的信号通路。4通过小干扰核糖核酸(small interfering RNA,si RNA)实验下调DARS2的表达并转染肺腺癌细胞A549和H1299,实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative Real-time Polymerase Chain Reaction,q RT-PCR)检测DARS2表达水平验证干扰效率,筛选低表达稳转细胞株。5体外细胞实验采用CCK-8检测细胞增殖能力,流式细胞仪检测细胞凋亡水平,Transwell法检测细胞迁移能力和侵袭能力,验证DARS2对肺腺癌生物学功能的影响。结果:1通过TIMER数据库提供的33种肿瘤数据中,发现DARS2在多种癌组织中,特别是肺腺癌组织中显著高表达。2我们发现DARS2的高表达与性别、TNM分期、T分期、M分期有显著相关性(P0.05)。3 GSEA分析结果显示主要显著富集在错配修复、不对称细胞分裂、染色体着丝粒区、浓缩染色体着丝粒区、DNA修复负调控、DNA复制负调控等细胞增殖相关信号通路。4 DARS2敲减促进了肺腺癌细胞A549和H1299的凋亡,抑制了增殖、迁移和侵袭能力。结论:本研究发现DARS2在肺腺癌组织中高表达,与患者的临床分期和转移情况相关,这提示DARS2可以作为肺腺癌的一个生物学指标。GSEA分析DARS2主要富集于细胞增殖等相关信号通路。体外细胞功能学实验验证了DARS2敲减能显著促进肺腺癌细胞的凋亡,抑制增殖、迁移和侵袭能力,提示DARS2在肺腺癌的发生发展和侵袭转移中起着重要作用。