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        驅(qū)動蛋白家族成員23(KIF23)在三陰性乳腺癌中的表達(dá)及其與預(yù)后相關(guān)性

        2021-11-09 06:35:38臧立王海濤
        關(guān)鍵詞:微管結(jié)果表明靶點

        臧立 王海濤

        天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院腫瘤科300211

        0 引 言

        乳腺癌(breast cancer,BC)是全球女性最常見的癌癥。2018年,全球女性BC每十萬人的發(fā)病率和死亡率分別為46.3例和13.0例,均呈上升趨勢。在發(fā)達(dá)國家(日本除外)中,每十萬人的BC發(fā)病率高于80.0例,而在大多數(shù)發(fā)展中國家則低于40.0例[1]。盡管在世界范圍內(nèi),中國女性BC發(fā)病率和死亡率相對較低,但近年來表現(xiàn)為上升趨勢,年增長比分別為3.9%和1.1%。由于人口基數(shù)大,中國女性BC發(fā)病人數(shù)及死亡人數(shù)均居世界首位,分別占世界女性BC發(fā)病和死亡人數(shù)的17.6%和15.6%[2]。三陰性BC(triple-negative breast cancer,TNBC)是一種不表達(dá)或低表達(dá)雌激素受體(estrogen receptor,ER)、孕激素受體(progesterone receptor,PR)、人類表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor 2,HER2)的BC亞型,在轉(zhuǎn)移特征高、預(yù)后差的BC中約占20%[3-4]?;熓悄壳癟NBC治療的主要手段,然而這種治療對總生存期的提高效果甚微[5-7]。TNBC患者缺乏有效的治療靶點藥物[8],由于缺乏ER或HER2的藥物靶點,患者不能受益于內(nèi)分泌治療或曲妥珠單抗[9-10]。為了對抗TNBC,亟需開發(fā)更有希望的治療靶點。

        驅(qū)動蛋白家族成員23(kinesin family member 23,KIF23),也被稱為有絲分裂運動蛋白樣蛋白1(mitotic kinesin-likeprotein 1,MKLP1),在細(xì)胞分裂過程中對微管形成至關(guān)重要[11-12]。KIF23是一種位于紡錘體間的核蛋白,它可以影響紡錘體中間體的形成、胞內(nèi)囊泡的運輸、膜細(xì)胞器的組織和定位等多種細(xì)胞過程[11,13]。KIF23被認(rèn)為是胞質(zhì)分裂的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子[14]。前期研究結(jié)果表明,KIF23可以在體外跨橋抗平行微管,介導(dǎo)微管運動[14-15]。

        KIF23也在多種類型的癌癥中高表達(dá),并作為一種預(yù)后因素[16-17]。前期研究結(jié)果表明,KIF23促進了膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖[18]。同樣,另一項研究結(jié)果表明,在膠質(zhì)瘤患者中,KIF23受TCF-4調(diào)控,可以作為預(yù)后的獨立標(biāo)志分子。KIF23還通過促進細(xì)胞增殖參與胃癌的進展[19]。雖然KIF23廣泛參與了惡性腫瘤的進展,但其在BC特別是TNBC進展中的可能作用尚不明確。

        本研究中,通過檢測人TNBC組織中KIF23的表達(dá)水平,分析KIF23與預(yù)后相關(guān)性,探討KIF23在TNBC進展中可能的作用。

        1 資料與方法

        1.1 臨床資料

        選擇2013年7月至2020年7月,天津醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院腫瘤科收治的經(jīng)手術(shù)治療的TNBC患者74例,均為女性,年齡(46.70±5.68)歲。全部病例均經(jīng)過病理證實,術(shù)前未經(jīng)化療或放療,且具有完整的病例資料。收集患者的一般臨床資料,包括年齡、腫瘤分級、腫瘤大小、pTNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等。

        1.2 主要材料與儀器

        家兔源性有絲分裂驅(qū)動蛋白樣蛋白1(mitotic kinesin-like protein 1,MKLP1)(免疫組化1∶200稀釋,免疫印跡1∶100稀釋,ab235955)、兔抗ki67(1∶100稀釋,ab16667)(英國Abcam公司),鼠源抗β-肌動蛋白(1∶2 000稀釋,美國Proteintech公司),小鼠抗增殖細(xì)胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)(1∶500稀 釋,SAB2108448,美 國Sigma-Aldrich公司),免疫組化兩步法檢測試劑盒(北京中山金橋有限公司)。

        RM2235型石蠟切片機(德國Leica公司),BX51型顯微鏡(日本奧林巴斯公司)。

        1.3 免疫組織化學(xué)檢測方法

        采用免疫組化法檢測KIF23在TNBC組織和癌旁正常組織中的表達(dá)。將組織標(biāo)本在室溫下用4%可溶性聚四氟乙烯(polyfluoroalkoxy,PFA)固定,然后進行5μm切片;然后用2%的牛血清白蛋白(bovineserumalbumin,BSA)在室溫下阻斷20 min;阻斷后,用靶向LAPTM4B的抗體,在室溫下孵育2 h;隨后用磷酸鹽緩沖鹽溶液(phosphate buffered saline,PBS)洗滌4次,使用免疫組化兩步法檢測試劑盒孵育,用二氨基聯(lián)苯胺作為顯色底物。

        依照陽性細(xì)胞在總細(xì)胞數(shù)中的比例進行判定表達(dá)情況。陽性細(xì)胞比例評分標(biāo)準(zhǔn):腫瘤細(xì)胞陽性百分?jǐn)?shù)<10%時,記0分;10%~50%時,記1分;>50%時,記2分。陽性染色強度評分標(biāo)準(zhǔn):陰性染色記0分;低染色記1分;高染色記2分。以陽性細(xì)胞百分比評分和染色強度評分的和判斷表達(dá)情況,總分范圍為0~4分??偡譃?~2分為KIF23低表達(dá),3~4分為KIF23高表達(dá)。

        1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

        采用Graph Pad 6.0軟件進行統(tǒng)計分析。所有結(jié)果均以均值±標(biāo)準(zhǔn)(Mean±SD)表示。臨床病理特征與KIF23表達(dá)的相關(guān)性采用χ2分析,統(tǒng)計學(xué)比較采用t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 生物信息學(xué)分析結(jié)果

        利用癌癥基因組圖集(the cancer genome atlas,TCGA)數(shù)據(jù)庫進行生物信息學(xué)分析,分析KIF23的mRNA在TNBC組織和正常組織中的表達(dá)情況,共分析TNBC組織1 085例及正常組織291例。結(jié)果表明,TNBC組織中KIF23 mRNA水平明顯低于正常組織(P<0.05),如圖1所示。此外,KIF23 mRNA水平與TNBC患者的總生存率(P=0.052)和無病生存率(P=0.024)相關(guān)(圖2)。上述結(jié)果提示,KIF23在人TNBC組織中表達(dá)增強,并與TNBC患者的不良預(yù)后相關(guān)。

        圖1 三陰性乳腺癌(TNBC)組織中驅(qū)動蛋白家族成員23(KIF23)的mRNA表達(dá)

        圖2 驅(qū)動蛋白家族成員23(KIF23)的表達(dá)與三陰性乳腺癌(TNBC)患者生存率的相關(guān)性

        2.2 KIF23的表達(dá)與TNBC的臨床病理特征的關(guān)系

        KIF23在TNBC組織中的高表達(dá)率為64.9%(48例/74例),低表達(dá)率為35.1%(26例/74例),而KIF23在癌旁正常組織中主要是低表達(dá)或無表達(dá)。(圖3)

        圖3 三陰性乳腺癌(TNBC)組織和癌旁正常組織中驅(qū)動蛋白家族成員23(KIF23)的免疫組化染色圖像

        進一步分析KIF23的表達(dá)與TNBC的臨床病理特征的關(guān)系,結(jié)果顯示KIF23表達(dá)與TNBC患者的腫瘤大小和腫瘤大小(P=0.035)和pTNM分期(P=0.040)的相關(guān)性有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05),見表1。

        表1 三陰性乳腺癌(TNBC)患者的驅(qū)動蛋白家族成員23(KIF23)表達(dá)水平與臨床病理特征的關(guān)系

        上述結(jié)果表明,KIF23在TNBC組織中的表達(dá)水平很高,并且與臨床病理特征相關(guān)。

        3 討論與結(jié)論

        TNBC是一種特殊類型的BC,其中ER、PR、HER-2均為陰性的患者約占乳腺癌患者總數(shù)的15%[20]。TNBC因具有獨特的臨床病理和分子特征而備受關(guān)注。目前,化療仍是唯一有效的TNBC治療方法。由于TNBC患者表現(xiàn)出不同的治療反應(yīng)和預(yù)后且TNBC的診治取決于患者臨床和病理特征,導(dǎo)致難以實現(xiàn)TNBC的個性化治療和預(yù)后分析難。TNBC具有轉(zhuǎn)移率高、復(fù)發(fā)率高、預(yù)后差等特點和獨特的生物學(xué)與臨床特征[16,21-22]?;熕幬铮ㄈ缱仙即迹NBC的治療效果有限[17,23-24]。因此,更好地了解TNBC的增殖和轉(zhuǎn)移機制,尋找更多潛在的治療靶點,對提高TNBC患者的治療效果和預(yù)后具有重要意義。KIF23是一種驅(qū)動蛋白,本研究中發(fā)現(xiàn)其在人TNBC組織中高表達(dá)。臨床病理分析結(jié)果表明,KIF23的高表達(dá)與腫瘤大小、pTNM分期相關(guān)(均P<0.05)。因此,可以推斷KIF23參與TNBC的進展,并提示KIF23有望作為一個有前景的TNBC治療靶點。

        有趣的是,有研究者通過共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析的方法,在乳腺癌中發(fā)現(xiàn)了幾個中樞基因,其中就包括了KIF23,其發(fā)現(xiàn)KIF23在人類BC組織中表達(dá)上調(diào)[24]。已知KIF23影響多種微管依賴的細(xì)胞過程,包括紡錘體中間體、姐妹染色單體的集聚和囊泡運輸[11,13,23]。因此,根據(jù)之前的研究結(jié)果,可推測出KIF23影響B(tài)C的進展過程,在TNBC進展和轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用。

        除了KIF23在TNBC中的作用外,一些研究者也證實了KIF23對其他癌癥進展和發(fā)展的作用,如KIF23可通過促進細(xì)胞增殖來促進胃癌的發(fā)生[25]。此外,KIF23在非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)中也異常高表達(dá),并與NSCLC患者預(yù)后不良相關(guān)[26]。同樣,另一項研究結(jié)果表明KIF23可能成為惡性胸膜間皮瘤潛在的治療靶點[27]。上述研究和本研究的結(jié)果共同證實了KIF23在癌癥進展中的廣泛作用,下一步應(yīng)該開發(fā)KIF23抑制劑并檢測其抗腫瘤作用。

        KIF23作為一種微管依賴的運動蛋白通過微管動力學(xué)介導(dǎo)多種細(xì)胞過程[11-12]。先前的研究結(jié)果表明PP1β-MYPT1磷酸酶可以調(diào)控細(xì)胞分裂后期的微管動態(tài),并使中央紡錘蛋白復(fù)合體的KIF23去磷酸化,從而影響有絲分裂和細(xì)胞周期[19]。本研究中發(fā)現(xiàn)KIF23對TNBC細(xì)胞的增殖產(chǎn)生影響,而KIF23是否通過類似的機制調(diào)控TNBC細(xì)胞增殖,有待進一步研究。

        運動蛋白與惡性腫瘤之間的相關(guān)性已被廣泛揭示。多種驅(qū)動蛋白成員在人類腫瘤組織中異常表達(dá)并影響腫瘤進展。在肝細(xì)胞肝癌(hepatocellular carcinoma,HCC)中,KIF15通過活性氧(reactive oxygen species,ROS)失衡促進腫瘤干細(xì)胞表型和惡性腫瘤[19]。KIF3A在小鼠體外和體內(nèi)均能促進膀胱癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[25]。此外,KIF22的缺失抑制了結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖和腫瘤生長。這些研究都證實了驅(qū)動蛋白可以作為很有前途的腫瘤治療靶點[28]。

        綜上所述,本研究中發(fā)現(xiàn)KIF23在人TNBC組織中高表達(dá)。同時,KIF23的表達(dá)與腫瘤大小、pTNM分期相關(guān)。因此,可認(rèn)為KIF23有望成為一個有前途的TNBC治療靶點。

        利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

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