2019年6月week 2 PNAS 宫颈癌芯片

Molecular transitions from papillomavirus infection to cervical precancer and cancer: Role of stromal estrogen receptor signaling.
从HPV感染到宫颈癌前病变/癌症的分子转变：间质雌激素受体信号传导的作用。
Proc Natl Acad Sci U S A (IF: 9.504) 2015 Jun 23;112(25):E3255-64. doi: 10.1073/pnas.1509322112. Epub 2015 Jun 8.

SIGNIFICANCE

宫颈癌（CxCa）是女性中排名第二的癌症，在全球女性癌症死亡原因中排第三。我们对正常，癌前期和癌性宫颈组织中基因表达进行了全面分析，结果显示DNA复制/修复和细胞增殖增加，随后发生显着的代谢转变。我们观察到肿瘤进展中，雌激素受体α（ERα）逐渐减少，并且通过雌激素反应基因表达对样本进行排序的结果与​​组织病理学显着相关。尽管ERα表达在肿瘤上皮中关闭，但微环境中的基质成纤维细胞保留ERα，并且数据表明几种候选基质 - 肿瘤信号传导途径的雌激素相关改变。我们的研究结果强烈支持间质雌激素信号在CxCa发展中的作用，并对CxCa的管理和控制产生影响。

ABSTRACT

为了研究宫颈癌发展的多步骤过程（multistep process of cervical cancer development），我们从多个角度分析了128个正常，癌前（CIN1-CIN3）和宫颈癌（CxCa）的冷冻宫颈样本，揭示了一系列渐进变化。
与正常组织相比，CIN1 / CIN2病变中许多DNA复制/修复和细胞增殖基因的表达增加，并且在CIN3中进一步维持，这与高风险人乳头瘤病毒（HPV）诱导的肿瘤抑制基因失活一致。 CIN3至CxCa转变显示代谢转变，包括线粒体电子传递复合物组分和核糖体蛋白基因的表达降低。
尽管临床，流行病学和动物模型结果将雌激素和雌激素受体α（ERα）与CxCa联系起来，ERα表达在正常到癌症组织发展过程中下降> 15倍，与p16表达增加呈负相关。
我们在蛋白质水平证实了CIN和肿瘤细胞中ERα的下降。然而，在整个CxCa发展过程中，基质细胞中的ERα表达持续存在。我们进一步将基质ERα定位于与正常和癌前CIN上皮相邻的FSP1 +，CD34 +，SMA-前体纤维细胞和CxCas中的FSP1-，CD34-，SMA +活化的成纤维细胞。此外，与ERα mRNA的等级相关性鉴定了IL-8，CXCL12，CXCL14，它们的受体和其他血管生成和免疫细胞浸润和炎性因子作为ERα诱导的基质 - 肿瘤信号传导途径的候选物。
结果表明宫颈癌中的雌激素信号传导与ERα+乳腺癌具有显着差异，并且暗示雌激素信号传导通过ERα在肿瘤相关基质成纤维细胞中进行。

思路：

不同阶段的宫颈癌标本
Affymetrix U133 Plus 2.0 microarrays芯片
验证：逆转录定量PCR（RTQ-PCR）【14个基因，68个标本】
落脚点为ERα受体

进展过程中分阶段展示基因表达变化（在宫颈癌晚期阶段比较显著）

Figure 1
宫颈癌进展期间受影响的差异基因表达和生物学过程。
（A）通过2,084个Affymetrix探针组测量的基因表达水平的热图表示，其测量仅在一个疾病阶段转变时表达主要增加或减少的基因。
【67,59,213,57和1,688个探针组分别与早期，早期至中期，中期，中期至晚期和晚期变化相关】
（B）蓝色/红色图分层聚类的基因，这些类丰富了这些基因并揭示了突出的GO簇注释。

细胞周期和增殖相关基因在早期正常，在CIN1 / 2中上调，并在CIN3中持续
CIN1/2 上调： CDKN2A (>20-fold), SYCP2 (>5-fold), and CHEK1 (>4-fold) (Dataset S2)。其中CDKN2A 与p16INK4a 有关。
寻找和CDKN2A水平的等级（排序）正相关的基因：在DNA复制和DNA修复中起作用的基因（eg，MCM基因，RAD51，PRIM1和APOBEC3B）

编码核糖体蛋白和线粒体电子传递组分的基因在宫颈癌中下调
CIN3和CxCa之间发生了最高数量的基因表达变化

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结论
1）基因表达变化在宫颈癌晚期阶段比较显著。
2）细胞周期和增殖相关基因在早期正常，在CIN1 / 2中上调，并在CIN3中持续。
3）编码核糖体蛋白和线粒体电子传递组分的基因在宫颈癌中下调。