KRT6A在宫颈癌中的高表达及其通过促进细胞增殖与侵袭影响预后的机制研究

《Biocell》:High Expression of KRT6A in Cervical Cancer and Its Promoting Effects on Cell Proliferation and Invasion

【字体: 时间:2026年01月02日 来源:Biocell 1

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  本研究针对宫颈癌(CC)缺乏有效预后标志物和靶向治疗策略的临床难题,系统探讨了角蛋白6A(KRT6A)在CC中的表达及其功能。通过生物信息学筛选、临床样本验证及体内外功能实验,发现KRT6A在CC组织中显著高表达,且与不良病理特征和较差的无进展生存期(PFS)相关。KRT6A敲低可显著抑制CC细胞的增殖、迁移和侵袭能力。结果表明KRT6A是CC潜在的独立预后指标和治疗靶点,为CC的精准诊疗提供了新思路。

  
宫颈癌(CC)是全球女性常见的恶性肿瘤之一,尤其在中国,其发病率仍呈上升趋势,严重威胁女性健康。高危型人乳头瘤病毒(HPV)的持续感染被公认为是宫颈癌的主要致病因素。尽管目前已有HPV疫苗和筛查项目,但对于晚期患者而言,仍缺乏可靠的早期预警生物标志物和有效的靶向治疗方案。因此,深入探索宫颈癌发生发展的分子机制,寻找新的预后指标和治疗靶点,成为当前研究的迫切需求。
在这一背景下,角蛋白家族成员引起了研究人员的注意。角蛋白(Keratin)是上皮细胞的主要结构蛋白,不仅维持细胞形态,近年研究发现它们还参与细胞运动、信号转导等多种生物学过程。其中,角蛋白6A(KRT6A)在多种恶性肿瘤(如黑色素瘤、肺腺癌)中被证实高表达,并与肿瘤进展和不良预后相关。然而,KRT6A在宫颈癌中的具体表达情况、临床意义及其生物学功能尚不明确。为了解决这些问题,扬州大学附属医院的研究团队在《Biocell》上发表了一项研究,系统揭示了KRT6A在宫颈癌中的致癌作用。
为了回答上述科学问题,研究人员整合运用了多种关键技术方法。首先,他们从GEO数据库(GSE9750数据集)进行生物信息学分析,筛选宫颈癌组织中的差异表达基因。研究采用了包含45对宫颈癌及癌旁组织的临床样本队列(购自上海瑛倍蓝生物技术有限公司)进行免疫组织化学(IHC)验证。在功能机制探索方面,团队通过慢病毒介导的短发夹RNA(shRNA)转染技术,在宫颈癌细胞系(SiHa和HeLa)中构建了稳定的KRT6A敲低模型。体外功能实验包括CCK-8法检测细胞增殖、克隆形成实验(CFA)评估克隆源性、划痕愈合实验(WHA)和Transwell小室实验分别检测细胞迁移和侵袭能力。体内研究则通过裸鼠皮下移植瘤模型,观察KRT6A敲低对肿瘤生长的抑制作用,并利用qRT-PCR和Western blotting(WB)检测基因和蛋白表达变化。所有数据均采用SPSS软件进行统计学分析。
3.1. 基于GEO数据集分析KRT6A在宫颈癌中的水平
研究人员通过对GSE9750数据集的分析,发现KRT6A mRNA在宫颈癌组织中显著高表达(筛选标准为 |log2FC| > 2 且 FDR < 0.05),提示KRT6A可能参与宫颈癌的发生发展。
3.2. KRT6A在宫颈癌组织中的表达水平
免疫组化结果证实,与癌旁正常组织相比,KRT6A蛋白在宫颈癌组织中的表达显著升高(阳性率68.89% vs. 44.44%, p = 0.019),且主要定位于细胞质。
3.3. KRT6A表达与宫颈癌临床病理特征的相关性
将患者分为KRT6A阳性组和阴性组后进行分析发现,KRT6A阳性表达与更高的FIGO分期(III期)、更大的肿瘤直径(>4 cm)以及更差的组织学分化程度显著相关(p值分别为0.007, 0.007, 0.003),表明KRT6A高表达与宫颈癌的恶性进展密切相关。
3.4. KRT6A表达对无进展生存期(PFS)的影响
对患者进行3年随访的生存分析显示,KRT6A阳性组患者的3年PFS率显著低于阴性组(45.16% vs. 78.57%, p = 0.009),中位PFS为25.50个月,提示KRT6A高表达是预后不良的标志。
3.5. 预后因素的单变量与多变量分析
单变量分析显示,KRT6A表达、FIGO分期、肿瘤大小、分化程度和淋巴结转移是影响预后的显著因素。多变量Cox回归分析进一步证实,KRT6A表达(p = 0.044)、肿瘤大小、分化程度和淋巴结转移是宫颈癌患者的独立预后危险因素。
3.6. KRT6A在宫颈癌细胞系中的表达
qRT-PCR和Western blotting检测发现,与永生化宫颈上皮细胞Ect1/E6E7相比,KRT6A在多种宫颈癌细胞系(CaSki, SiHa, HeLa, C33A)中表达上调,尤其在SiHa和HeLa细胞中表达最高,因此选择这两种细胞进行后续功能缺失研究。成功构建KRT6A敲低细胞模型后,验证了敲低效率。
3.7. KRT6A敲低对HeLa和SiHa细胞增殖的影响
CCK-8实验表明,敲低KRT6A后,从第3天(72小时)起,SiHa和HeLa细胞的增殖能力被显著抑制。克隆形成实验也显示,KRT6A敲低细胞的集落形成数量明显减少,证明KRT6A能促进宫颈癌细胞的增殖和克隆形成能力。
3.8. KRT6A敲低抑制HeLa和SiHa细胞的迁移和侵袭
划痕实验显示,KRT6A敲低显著延缓了宫颈癌细胞的迁移愈合速度。Transwell实验进一步证实,敲低KRT6A后,细胞的迁移和侵袭穿过Matrigel基质的能力均显著下降,表明KRT6A对宫颈癌细胞的运动侵袭性至关重要。
3.9. 体内异种移植模型验证KRT6A敲低对宫颈癌细胞增殖的抑制作用
在裸鼠体内实验中,注射KRT6A敲低细胞的实验组,其形成的移植瘤体积和重量均显著小于对照组。对瘤组织的qRT-PCR分析显示KRT6A mRNA水平降低,免疫组化染色进一步发现,实验组瘤组织中增殖标志物Ki-67和KRT6A的蛋白表达水平均明显下调,从体内水平证实了KRT6A的促癌作用。
研究的讨论部分对上述发现进行了深入归纳。本研究首次通过生物信息学、临床样本验证和系统的体内外功能实验,综合证实了KRT6A在宫颈癌中的致癌角色。KRT6A的高表达与肿瘤的侵袭性临床病理特征(如晚期FIGO分期、淋巴结转移、低分化)和患者的不良预后独立相关。机制上,KRT6A敲低能显著抑制宫颈癌细胞的增殖、克隆形成、迁移和侵袭能力。研究人员推测KRT6A可能通过调控上皮-间质转化(EMT)过程或MAPK信号通路(如ERK1/2, p38)来影响宫颈癌的恶性进展,这为后续机制探索提供了方向。
综上所述,该研究确立了KRT6A作为宫颈癌一个新的、有潜力的预后生物标志物和治疗靶点。研究不仅揭示了KRT6A在驱动宫颈癌恶性表型中的关键作用,也为开发针对KRT6A的靶向治疗策略奠定了坚实的理论基础,对改善宫颈癌患者预后、尤其是晚期患者具有重要的临床意义。未来需要更大样本、多中心的研究进一步验证其临床价值,并深入探索其下游分子机制。
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