南方医科大学学报 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (7): 995-1001.doi: 10.12122/j.issn.1673-4254.2021.07.05
植 曦，周俊豪，田 湖，周冉冉，黄振辉，刘存东
摘要： 目的 探讨人矮小同源盒基因2（SHOX2）对人膀胱癌细胞迁移、侵袭能力和干细胞特性的影响及其可能机制。方法 分析TCGA肿瘤数据库中SHOX2基因在膀胱癌标本和癌旁对照标本的表达情况，利用GEPIA网站对TCGA膀胱数据中的SHOX2基因表达量进行单因素生存分析，并利用GSEA软件预测其可能的生物学功能。选取对数生长期的人膀胱癌细胞T24，采用SHOX2 shRNA及SHOX2过表达质粒分别敲低、过表达SHOX2基因，用Western blot检测SHOX2蛋白表达量，通过划痕实验、Transwell侵袭实验检测细胞的迁移、侵袭能力，悬浮成球、克隆形成实验检测细胞的干细胞特性。在光镜下观察细胞形态变化，并用Western blot检测细胞上皮间充质转化（EMT）标志分子E-cadherin、Vimentin蛋白表达量的变化和TGF-β信号通路重要组件TβR-I蛋白表达量的变化。结果 与癌旁膀胱组织相比，SHOX2基因在TCGA膀胱癌组织中表达升高（P=0.01），在配对的膀胱癌组织中明显升高（P=0.001），SHOX2基因表达与总生存率呈负相关（P=0.01）；GSEA显示SHOX2基因表达与EMT（P=0.002，P=0.03）及干细胞特性（P=0.006，P=0.008）呈正相关。在膀胱癌细胞 T24 中，两种不同的 SHOX2 shRNA 均能降低SHOX2的蛋白表达水平（shSHOX2-1，P=0.004；shSHOX2-2，P=0.03），SHOX2过表达质粒则能提高SHOX2的蛋白表达水平（P=0.007）。划痕实验、Transwell侵袭实验结果显示，抑制SHOX2表达后膀胱癌细胞的迁移（P<0.001，P=0.02）、侵袭（P=0.002，P=0.003）能力明显降低，而SHOX2过表达则提高膀胱癌细胞的迁移（P<0.001）、侵袭（P=0.004）能力。悬浮成球、克隆形成实验结果显示，抑制SHOX2表达后明显减弱膀胱癌细胞的干细胞特性（P=0.002，P=0.007，P<0.001）；而SHOX2过表达则增强膀胱癌细胞的干细胞特性（P=0.002，P<0.001）。此外，抑制SHOX2表达可使细胞发生上皮样形态改变，而SHOX2过表达可使细胞发生间充质样形态改变；Western blot结果显示，抑制SHOX2表达可使膀胱癌细胞中的E-cadherin蛋白表达水平升高（P<0.00），Vimentin（P<0.001，P=0.01）、TβR- I（P=0.03，P=0.02）蛋白表达水平降低；而 SHOX2 过表达可使膀胱癌细胞中的Vimentin（P=0.04）、TβR-I（P=0.003）蛋白表达水平升高。结论 SHOX2在膀胱癌中扮演致癌基因：SHOX2增强膀胱癌细胞的迁移、侵袭能力和干细胞特性，其作用机制可能与TGF-β信号通路参与调控的EMT有关。
