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为探究转录因子 Brachyury 影响结直肠癌(CRC)细胞增殖和迁移的机制,研究人员开展了相关研究。结果表明 Brachyury 在 CRC 组织中高表达,可促进肿瘤发生,且 MMP14 是其直接下游靶点。该研究为 CRC 临床治疗提供了新方向。
在癌症的 “战场” 上,结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)是一位不容小觑的 “劲敌”。它的发病率和死亡率呈上升趋势,在全球范围内,已然成为癌症相关死亡的第二大常见原因 。尽管医学在不断进步,辅助治疗手段也广泛应用,但晚期 CRC 患者的预后情况依旧不容乐观。这背后的关键原因在于,我们对 CRC 转移的分子机制了解还不够深入,缺乏有效的治疗靶点和更具针对性的治疗方案。为了攻克这一难题,来自南京医科大学附属无锡第二人民医院等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们深入研究 Brachyury 在 CRC 发生发展中的作用机制,相关成果发表在《Cancer Cell International》杂志上。这一研究成果为 CRC 的治疗带来了新的曙光,有望开辟全新的治疗途径。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们使用组织微阵列技术,对比分析了 CRC 组织和相邻正常组织中 Brachyury 的表达情况。通过细胞实验,如 Cell Counting Kit-8(CCK-8)、集落形成实验和 Transwell 实验,探究 Brachyury 对 HCT116 和 SW480 这两种 CRC 细胞的影响。同时,借助裸鼠异种移植模型进行体内实验。此外,染色质免疫沉淀(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)技术用于评估 Brachyury 与 MMP14 启动子的结合情况及对 MMP14 表达的影响,实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)则用于检测基因表达水平。
研究结果主要如下:
- Brachyury 在 CRC 中显著上调:通过组织微阵列分析发现,Brachyury 在 CRC 组织中的表达水平明显高于正常组织。这一发现暗示 Brachyury 可能在 CRC 的发生发展中扮演重要角色。
- Brachyury 影响 CRC 细胞增殖和迁移:在体外实验中,利用 siRNA 敲低 Brachyury 后,HCT116 和 SW480 细胞的增殖能力明显下降,集落形成数量减少,细胞迁移能力也显著降低。相反,过表达 Brachyury 则促进了细胞的增殖和迁移。在体内实验中,将稳定转染 sh-Brachyury 的 HCT116 细胞注射到裸鼠体内,与对照组相比,实验组裸鼠皮下肿瘤明显更小,这表明沉默 Brachyury 能够抑制 CRC 细胞在体内的增殖。
- Brachyury 与 MMP14 启动子相互作用:研究人员通过分析之前的 ChIP-seq 数据,发现 MMP14 启动子区域存在 Brachyury 的结合峰。进一步的生物信息学分析确定了 Brachyury 的结合基序。实验结果显示,敲低 Brachyury 会降低 MMP14 的表达,而过表达 Brachyury 则会使 MMP14 表达增加。ChIP-qPCR 实验验证了 Brachyury 确实存在于 MMP14 启动子区域,双荧光素酶报告实验也表明 Brachyury 能够调控 MMP14 启动子的活性。
- MMP14 对 CRC 进展的作用:利用 siRNA 敲低 MMP14 后,HCT116 和 SW480 细胞的增殖、集落形成和迁移能力均受到抑制。而过表达 MMP14 则促进了 CRC 细胞的增殖和迁移,这说明 MMP14 在 CRC 的进展过程中起着重要作用。
- Brachyury 通过增强 MMP14 表达促进 CRC 进展:通过 rescue 实验发现,当同时转染 si-MMP14 和 OE-BRY 质粒时,OE-BRY 质粒促进细胞增殖、集落形成和迁移的作用被抑制;而当同时转染 si-Brachyury 和 OE-MMP14 质粒时,si-Brachyury 抑制细胞增殖、集落形成和迁移的作用被缓解。这充分表明 Brachyury/MMP14 轴对 CRC 的进展至关重要。
综合研究结论和讨论部分,这项研究明确了 Brachyury 对 CRC 细胞增殖和迁移的影响,揭示了 Brachyury 在调控 MMP14 表达方面的潜在作用机制。研究首次证实 Brachyury 通过调节 MMP14 的转录促进 CRC 的进展,这一发现为 CRC 的诊断和治疗提供了新的潜在生物标志物和治疗靶点。未来,有望基于这一研究成果开发出更具针对性的治疗策略,为 CRC 患者带来新的希望,在攻克结直肠癌的道路上迈出了重要的一步。