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子宫内膜癌组织微小RNA-373表达情况及其对子宫内膜癌细胞增殖、迁移的影响研究

2020-05-26孟圆圆迟鹏宇马丽辉陈敏孙冬霞庞岚李燕

实用心脑肺血管病杂志 2020年3期
关键词:光度靶向位点

孟圆圆,迟鹏宇,马丽辉,陈敏,孙冬霞,庞岚,李燕

子宫内膜癌(endometrial carcinoma,EC)是女性生殖系统常见恶性肿瘤之一,其发病率仅次于宫颈癌[1]。EC早期常无明显临床症状,确诊时常处于晚期且病情进展较快,患者预后不佳[2]。目前,手术、放疗、药物或三者联合是临床治疗EC的常用手段[3],经治疗后患者5年生存率为70%~80%[4],但EC的具体发病机制尚不清楚,因此临床迫切需要寻找有助于早期诊断及治疗EC的靶分子。微小RNA(miRNA)是长度为l9~25个核苷酸的内源性非编码小分子RNA,可直接调控靶基因表达,参与人类多种癌症的发生发展过程[5]。研究表明,miRNA-944在EC组织中呈高表达,并可促进肿瘤形成[6]。近年越来越多研究开始关注miRNA-373在恶性肿瘤(如肝癌[7]、肺癌[8])发生发展过程中的作用,但其在EC中的作用鲜有报道。本研究旨在探讨EC组织miRNA-373表达情况及其对EC细胞增殖、迁移的影响,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2012年6月—2013年6月在邯郸市妇幼保健院行手术治疗的64例EC患者的EC组织作为试验组,患者年龄32~63岁,平均年龄(52.1±6.4)岁。纳入标准:(1)病历资料完整;(2)病理检查结果为EC;(3)术前未行其他治疗。排除标准:(1)合并其他类型恶性肿瘤者;(2)合并全身感染性疾病者;(3)合并心、肺、肝、肾等重要脏器及血液、内分泌、免疫等系统疾病者。另选取同期在邯郸市妇幼保健院行子宫切除术的30例良性子宫肌瘤患者的正常组织作为对照组。所有组织标本经液氮冷冻后于-80 ℃冰箱中储存备用。本研究经邯郸市妇幼保健院医学伦理委员会审核批准,所有患者签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 miRNA-373、大型肿瘤抑制基因2(LATS2)检测方法 采用美国Invitrogen公司生产的Trizol试剂提取两组组织标本中总RNA,采用RevertAid RT Reverse Transcription试剂盒(Thermo Fisher Scientific,Inc)进行cDNA合成,并应用SYBR Green RT-qPCR 试 剂 盒(Kapa Biosystems,Inc.,MA,USA)检测mRNA表达水平。实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)扩增体系为10 ml,反应条件:95 ℃预变性30 s,95 ℃ 10 s,60 ℃ 30 s,共 40个循环。U6、GAPDH分别作为miRNA-373和LATS2的内参。每个组织标本重复检测3次,应用2-ΔΔct法计算miRNA-373、LATS2相对表达量。miRNA-373引物序列: 正 向:5'-GAAGTGCTTCGATTTTGGGGTGT-3',反 向:5'-TGCCGCCTGAACTTCACTCC-3';LATS2引物序列:正向:5'-ATGAGCTCCACTCTGCTC AATGTCACGG-3', 反 向:5'-GCAAGCTTCTCT ACCAAGAATGAAAGAGCAT-3';U6引 物 序 列:正 向:5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3', 反 向:5'-ACGCTTCACGAATTTGCGT-3';GAPDH引物序列:正向:5'-GCACCGTCAAG GCTGAGAAC-3',反向:5'-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-3'。

1.2.2 随访 EC患者术后均进行电话及门诊随访,并统计其术后5年生存情况,终点事件为死亡。

1.2.3 细胞实验方法

1.2.3.1 细胞系培养 人子宫内膜腺癌细胞系AN3CA、HEC-1A、HEC-1B和永生化人子宫内膜基质细胞T-HESC均购自中国科学院上海细胞库,将各细胞置于含10%胎牛血清(FBS)的RPMI1640(HyClone,Logan,UT,USA)中,在37 ℃含5%二氧化碳(CO2)恒温培养箱中培育。与T-HESC细胞相比,AN3CA、HEC-1A、HEC-1B细胞系中miRNA-373表达上调,且HEC-1B细胞系中miRNA-373表达上调最明显,因此本研究选择HEC-1B细胞系进行后续实验。

1.2.3.2 细胞转染 miRNA-373模拟物(miRNA-373 mimic)、miRNA-373抑制剂(miRNA-373 inhibitor)及其相对阴性对照物(分别为mimic-NC,inhibitor-NC)均购自GenePharma(中国上海)。采用Lipofectamine 2000(Invitrogen,Carlsbad,USA) 试 剂盒进行转染,分别采用miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC,inhibitor-NC转染HEC-1B细胞,具体操作如下:将3×105个细胞接种至6孔细胞培养板,在融合度达到50%时加入配置好的转染物(10 μl miRNA-373 mimic或miRNA-373 inhibitor或mimic-NC或inhibitor-NC+125 μl无血清无抗生素培养基+5 μl Lipofectamine 2000试剂)并置于培养箱中培养,本研究细胞转染率约为70%。

1.2.3.3 细胞增殖 采用噻唑蓝(MTT)法检测细胞增殖情况,具体操作如下:将分别转染miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC,inhibitor-NC的HEC-1B细胞4×103个置于96孔板中孵育,分别于转染0、24、48、72、96 h后将细胞在含1 mg/ml 37 ℃MTT无血清培养基中培养4 h,去上清液后溶解在二甲基亚砜中(100 ml),采用Molecular Devices酶标仪在波长570 nm处读取吸光度值,以转染时间为横坐标,吸光度值为纵坐标绘制细胞增殖曲线。

1.2.3.4 细胞迁移 采用穿梭小室(Transwell)(8 μm孔径膜)检测细胞迁移,具体方法如下:分别将转染miRNA-373 mimi、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC、inhibitor-NC的HEC-1B细胞在无血清培养基温育24 h,将3×104个HEC-1B细胞放入上室中,同时将含有10% FBS的递质置于下室中,24 h后在37 ℃环境下完全除去非迁移细胞;采用4%多聚甲醛固定迁移细胞,0.5%结晶紫染色液染色,显微镜下计数迁移细胞数量。

1.2.4 基因检测方法 采用双荧光素酶报告基因系统验证miRNA-373与LATS2间的靶标关系,主要技术流程如下:采用生物信息学方法分析并预测启动子区可能的转录因子结合位点;将野生型或突变型LATS2〔生工生物工程(上海)股份有限公司〕的3'-UTR插入pGL3-basic质粒载体(Promega,Madison,USA)中,扩增、克隆并提纯质粒备用;将野生型或突变型LATS2和miRNA-373 miminc的3'-UTR转染至HEC-1B细胞中,24 h后使用DualGlo荧光素酶测定试剂盒(Promega)检测相对荧光强度以分析荧光素酶活性,并与空载对照比较。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计学软件进行数据处理,计量资料以(±s)表示,两组间比较采用两独立样本t检验,多组间比较采用单因素方差分析;计数资料分析采用χ2检验;采用Graphpad Prism 6软件绘制Kaplan-Meier生存曲线以分析不同miRNA-373表达情况EC患者术后5年预后,采用Log-rank检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床研究结果

2.1.1 miRNA-373表达情况 对照组miRNA-373相对表达量为(0.48±0.17),试验组为(1.32±0.29);试验组miRNA-373相对表达量高于对照组,差异有统计学意义(t=2.634,P=0.008)。

2.1.2 术后5年预后 根据miRNA-373平均值将试验组患者分为低表达组(n=26)和高表达组(n=38),Kaplan-Meier生存曲线显示,高表达组患者术后5年累积生存率为52.6%,低于低表达组的84.6%,差异有统计学意义(χ2=5.682,P=0.020,见图1)。

2.2 细胞实验结果

2.2.1 LATS2表达 转染miRNA-373 mimic的HEC-1B细胞LATS2相对表达量为(0.42±0.06),低于转 染 mimic-NC的 HEC-1B细 胞 的(0.91±0.18),差异有统计学意义(t=3.143,P=0.032);转染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B细胞LATS2相对表达量为(2.03±0.02),高于转染inhibitor-NC的HEC-1B细胞的(1.11±0.08),差异有统计学意义(t=3.626,P=0.014)。

2.2.2 细胞增殖 转染96 h后,转染miRNA-373 mimic的HEC-1B细胞吸光度值高于转染mimic-NC的HEC-1B细胞,差异有统计学意义(t=3.499,P=0.023,见图2A);转染96 h后,转染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B细胞吸光度值低于转染inhibitor-NC的HEC-1B细胞,差异有统计学意义(t=3.256,P=0.015,见图2B)。

图1 不同miRNA-373表达情况EC患者术后5年生存情况的Kaplan-Meier生存曲线Figure 1 Kaplan-Meier survival curve for postoperative five-year survival status in EC patients with different expression of miRNA-373

2.2.3 细胞迁移 转染miRNA-373 mimic的HEC-1B细胞中迁移细胞数量为(178±12)个,多于转染mimic-NC的HEC-1B细胞的(77±25)个,差异有统计学意义(t=4.585,P=0.006);转染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B细胞中迁移细胞数量为(25±6)个,少于转染inhibitor-NC的HEC-1B细胞的(70±10)个,差异有统计学意义(t=4.061,P=0.002)。

2.3 基因检测结果 生物信息学分析结果显示,LATS2含有miRNA-373的潜在结合位点(见图3)。双荧光素酶报告基因系统检测结果显示,野生型LATS2中miRNA-373相对荧光强度为(0.24±0.05),低于空载对照的(0.96±0.07),差异有统计学意义(t=5.287,P<0.01);突变型LATS2中miRNA-373相对荧光强度为(0.98±0.04),与空载对照的(0.96±0.07)比较,差异无统计学意义(t=0.281,P=0.928)。

图2 miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor转染HEC-1B细胞后不同时间点吸光度值变化Figure 2 Changes of optical density in HEC-1B cells after transfection of miRNA-373 mimic or miRNA-373 inhibitor at different time points

图3 LATS2结合位点和miRNA-373基因启动子的示意图Figure 3 Schematic diagram for LATS2 binding site and miRNA-373 gene promoter

3 讨论

EC患者常无特异性临床表现,但患者病情进展快、发病过程复杂、预后差。随着近年科学技术发展,EC的诊断和治疗虽有了很大程度改善,但EC晚期患者生存率仍较低,预后仍不乐观[9]。研究表明,miRNA可通过靶向癌基因或抑制癌基因而延缓癌症进展,且多种miRNA在癌症患者中存在异常表达[6]。miRNA-373是miRNA的一员,参与了多种癌症的发生发展过程,如肾细胞癌[10]、胃癌[8]等。谭飞非等[11]研究结果显示,miRNA-373在EC组织中呈高表达,但其潜在作用机制尚不清楚。本研究结果显示,试验组miRNA-373相对表达量高于对照组,且高表达组患者术后5年累积生存率低于低表达组,提示miRNA-373有可能作为早期诊断EC并预测EC患者不良预后的生物学靶分子。

miRNA-373与多种肿瘤的发生发展密切相关。2006年,VOORHOEVE等[12]首次发现并证实miRNA-373是致癌基因,并可促进恶性肿瘤形成。近年研究表明,在食管鳞状细胞癌中miRNA-373会通过抑制TIMP3表达而增强细胞侵袭和迁移能力[8,12];在肝癌中,miRNA-373 inhibitor可通过下调miRNA-373的表达而抑制细胞增殖及诱导细胞凋亡[7]。本研究结果显示,转染96 h后,转染miRNA-373 mimic的HEC-1B细胞吸光度值高于转染mimic-NC的HEC-1B细胞;转染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B细胞吸光度值低于转染inhibitor-NC的HEC-1B细胞;转染miRNA-373 mimic的HEC-1B细胞中迁移细胞数量于转染mimic-NC的HEC-1B细胞;转染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B细胞中迁移细胞少于转染inhibitor-NC的HEC-1B细胞,提示miRNA-373表达上调可促进EC细胞增殖、迁移,而下调其表达则可抑制EC细胞增殖、迁移,与miRNA-373 在胃癌[13]、纤维肉瘤[14]、膀胱癌[15]中的作用相似。也有研究表明,miRNA-373在结肠癌[15]、胶质瘤[16]、非小细胞肺癌[17]中具有抑癌作用,分析其原因可能为:恶性肿瘤形成是一个非常复杂的过程,并受到多种因素影响,miRNA-373在不同肿瘤中可能通过不同途径发挥促癌或抑癌作用。

LATS2是Hippo途径的重要组成部分,在细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭过程中具有至关重要的调节作用[18]。研究表明,LATS2作为一种肿瘤抑制因子,可下调B淋巴细胞-2基因(Bcl-2)和B淋巴细胞-xl基因(Bcl-xl)并促进细胞凋亡[19];此外,LATS2高表达还能通过抑制素鼠双微体蛋白2(Mdm2)的E3泛素连接酶活性而导致G1/S期细胞周期停滞[20]。此外,miRNAs主要通过调控靶基因而参与细胞增殖、分化、凋亡等过程,而LATS2作为抑癌基因已被多种miRNAs作为靶向位点,如LATS2可作为miRNA-135b靶向位点并促进乳腺癌细胞增殖[21]。GAO等[22]研究表明,miRNA-31可通过Hippo途径而抑制LATS2表达,进而激活上皮-间质转化,促进食管鳞状细胞癌的发生发展。本研究结果显示,LATS2含有miRNA-373的潜在结合位点,提示EC组织细胞中miRNA-373可直接靶向调节LATS2的表达。值得注意的是,已有研究证实,miRNA-373转录后可调节LATS2的表达并刺激人食管癌细胞增殖[23]。本研究结果显示,野生型LATS2中miRNA-373相对荧光强度低于空载对照,突变型LATS2中miRNA-373相对荧光强度与空载对照比较无统计学差异;转染miRNA-373 mimic的HEC-1B细胞LATS2相对表达量低于转染mimic-NC的HEC-1B细胞,而转染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B细胞LATS2相对表达量高于转染inhibitor-NC的HEC-1B细胞,提示miRNA可能通过靶向调节LATS2的表达而促进EC细胞增殖、迁移。

综上所述,miRNA-373在EC组织中呈高表达,其可能通过靶向调节LATS2的表达而促进EC细胞增殖、迁移,进而影响EC患者预后,这为EC发生发展机制提供了一定的理论基础;但本研究未探讨miRNA-373调节LATS2的具体机制,仍需后续研究进一步探索。

作者贡献:孟园园、李燕进行试验设计与实施、资料收集整理、撰写论文并对文章负责;迟鹏宇、马丽辉、陈敏进行试验实施、评估、资料收集;庞岚进行数据整理并指导撰写论文;孙冬霞进行质量控制及审校。

本文无利益冲突。

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