【研究目的】1、探讨HOXA10基因对胰腺癌患者术后生存和复发的预测作用,建立临床预测模型;2、明确HOXA10基因对胰腺癌恶性生物学行为的影响,探讨相关机制。【研究方法】1、利用TCGA数据库,统计分析HOXA基因家族(HOXAs)在胰腺癌患者术后癌和正常组织中的表达情况,并分析HOXAs不同表达情况与总生存期(OS)和无病生存期(DFS)的关系。选取癌和正常组织表达明显有差异,或与预后明显相关的HOXAs进一步研究。2、选自2015年1月至2017年8月在本中心手术的123例胰腺导管腺癌(PDAC)患者作为建模组,选取2013年5月至2017年8月在本中心和我校另一附属医院的71例PDAC患者作为验证组。回顾性分析两组的临床资料,在建模组根据HOXA10的表达情况将患者分为高表达组和正常或低表达组,利用单因素分析和多因素COX回归分析,明确HOXA10基因与胰腺癌术后患者生存和复发的S63845小鼠关系,之后建立胰腺癌术后患者生存和复发的临床预测模型。计算C指数和AUC值,绘制ROC曲线和校准曲线,最后在验证组进行验证。3、构建胰腺癌HOXA10敲减和过表达细胞系。通过MTT、克隆形成、划痕愈合实验、Transwell实验和细胞周期分析,明确HOXA10基因对胰腺癌增殖、迁移、侵Trichostatin A体内袭、转移和凋亡等细胞表型的影响。4、构建HOXA10过表达和对照组细胞株的裸鼠皮下移植瘤模型,明确HOXA10在体内条件下对移植瘤增殖和转移的影响。5、根据TCGA数据库测序数据,以及结合本实验HOXA10稳转细胞株的真核转录组高通量测序结果,分析HOXA10基因异常表达影响的细胞通路,并通过Western blot实验进行验证。【结果】1、TCGA数据库分析结果表明,HOXA基因家族在癌组织中的表达均明显高于正常组织,其中HOXA3、HOXA4、HOXA5和HOXA10在癌组织和正常组织之间的表达有明显统计学差异(P<0.05)。HOXA10、HOXA11和HOXA13基因高表达组中患者的OS明显较差,差异有统计学意义(P<0.05);HOXA11基因高表达组和低表达组中患者的DFS差异有统计学意义(P<0.05)。另外,HOXA9和HOXA10基因的低表达组的DFS明显高于高表达组。2、选定HOXA3、HOXA4、HOXA5、HOXA10、HOXA11和HOXA13基因在我中心对表达情况进一步验证。q PCR定量测定本中心123对胰腺癌患者癌和癌旁标本中HOXA家族基因的表达,结果表明,HOXA3、HOXA4和HOXA5在癌组织中低表达,HOXA13在癌组织中正常表达,HOXA10和HOXA11在癌组织中高表达。HOXA10基因不同表达情况患者的预后有明显的统计学差异,高表达组有较差的OS(P=0.008)和无复发生存期(RFS)(P=0.024)。结合随访资料,进行OS和RFS的单因素和多因素的COX回归分析,患者OS较差的危险因素有ECOGBioBreeding (BB) diabetes-prone rat评分1分(HR:1.594,95%CI:1.052~2.415,P=0.028),血清CA19-9水平升高(HR:1.004 95%CI:1.000~1.012,P=0.035),HOXA10高表达(HR:1.839,95%CI:1.214~2.789,P=0.004),肿瘤直径增大(HR:1.076,95%CI:1.067~1.197,P=0.048),术中输血(HR:1.504,95%CI:1.212~1.862,P=0.001),肉眼血管侵犯(HR:1.763,95%CI:1.157~2,687,P=0.008)。患者RFS较差的危险因素有ECOG评分1分(HR:1.712,95%CI:1.097~2.670,P=0.018),血清CA19-9水平升高(HR:1.003,95%CI:1.000~1.011,P=0.025),HOXA10高表达(HR:1.524,95%CI:1.024~2.225,P=0.037)和肉眼血管侵犯(HR:1.179,95%CI:1.053~1.320,P=0.004)。根据多因素分析结果建立临床预测模型,术后OS和RFS的预测模型的C指数分别为0.726和0.642。临床预测模型在验证组有较好的适用性。3、在HOXA10胰腺癌稳转细胞株的表型实验提示,HOXA10表达上调促进胰腺癌细胞的增殖、侵袭和转移,在一定程度上抑制细胞凋亡。4、裸鼠皮下移植瘤实验表明,与正常组相比,HOXA10过表达组有较大的肿瘤体积和较快的肿瘤生长速度。5、HOXA10基因和多条肿瘤发生和发展的通路有关,本研究表明,过表达HOXA10基因可以激活细胞增殖相关通路和Akt/m TOR通路促进肿瘤的增殖、侵袭和转移,抑制细胞凋亡。【结论】1、HOXA10基因的高表达可以作为胰腺癌术后患者生存和复发的独立危险因素。2、本研究建立的胰腺癌术后患者生存和复发的临床预测模型具有较好的效能。3、HOXA10表达的上调可以通过激活细胞增殖相关通路和Akt/m TOR通路促进肿瘤的增殖、侵袭和转移,抑制细胞凋亡。HOXA10基因可以作为胰腺癌治疗的一个潜在靶点。