APP下载

miR-500在肾细胞癌中的表达及其生物学功能

2022-10-13杨匆匆姚鹏任文明韩杰徐玉节程立

沈阳医学院学报 2022年5期
关键词:细胞株肾癌划痕

杨匆匆,姚鹏,任文明,韩杰,徐玉节,程立

(皖南医学院弋矶山医院泌尿外科,安徽 芜湖 241001)

肾细胞癌(renal cell carcinoma,RCC)是最常见的肾癌之一,约占成人恶性肿瘤的3%[1],发病率和死亡率呈逐年上升趋势[2-4]。由于RCC早期临床特征不明显,约有25%~30%的患者在明确诊断时已出现转移,而转移性RCC是一种难以治疗的恶性肿瘤[5],5年生存率低于10%[6-7]。随着分子生物学技术的发展,微小RNA(miRNAs)的发现为癌症的研究开辟了新的窗口。miRNAs是高度保守的大约18~24个核苷酸的非编码RNA[8],结合到mRNA的3'UTR以调节基因表达[9-10]。它们已被证实参与多种生物过程,并在肿瘤发生和发展的调节中起关键作用[11-13],被认为是肿瘤治疗的潜在靶点。大量研究证明微小RNA-500(miR-500)的异常表达与肝细胞癌[14]、胃癌[15]、结直肠癌[16]、乳 腺 癌[17]、非 小 细 胞 肺 癌[18]、前 列 腺癌[19]等恶性肿瘤的进展相关。但鲜见miR-500与RCC相关的报道,本研究旨在探讨miR-500在RCC发生、发展中的作用,为RCC的发生发展机制提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 临床样本收集2020年1月至2021年2月在我院泌尿外科行手术治疗且经病理组织学确诊的36例RCC患者的肾癌组织和癌旁正常组织(可见RCC病灶外2.0 cm)。年龄30~86岁;男28例,女8例;T1期27例,T2期2例,T3+T4期7例。患者术前均未行放化疗,且所有患者均签署知情同意书。所有新鲜组织在切除后立即在液氮中快速冷冻保存。本研究经医院伦理委员会批准。

1.2 细胞培养选取miR-500表达水平较低的RCC细胞株ACHN和KETR3,均购自上海中科院细胞库。这2种细胞株保存在含有10%胎牛血清(FBS,美国Corning公司)的DMEM培养基(美国Gibco公司)中,并在37℃、5%CO2增湿培养箱中培养。

1.3 细胞转染miR-500过表达引物(miR-500 mimics)及阴性对照引物(negative control,NC)购自中国上海生工公司。肾癌细胞株ACHN和KETR3接 种 于6孔 板 中 并 培 养24 h后,用Lipofectamine 3000(美国Thermo公司)进行细胞转染。24 h后更换为新鲜培养液,转染48 h后收集细胞,提取RNA,然后使用qRT-PCR验证转染后2种细胞株miR-500的表达,U6作为内参照。miR-500上游引物:5'-ATCCTTGCTACCTGGGTGAGA-3',下游引物:5'-GCTCTCGCTCTCAGAATCCTT-3';U6上游引物:5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3',下游引物:5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3'。引物大小为80 bp。程序95℃10 min、95℃15 s、60℃60 s、60℃20 s,40循环。

1.4 癌组织及癌旁正常组织中miR-500表达水平采用荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)技术检测,按照试剂盒说明书。

1.5 细胞增殖实验采用MTS法检测细胞增殖情况。在37℃、5%CO2环境中,将RCC细胞株ACHN和KETR3以1×104/孔 的 密 度 接 种 到96孔 板 中,DMEM培养基最终体积为100 μl,6个重复孔。过夜附着后,将每个孔的细胞用5 pmol/L miR-500 mimics或NC进行转染。孵育0、24、48、72 h后,用MTS法分析确定细胞活力。将MTS标记试剂(美国Promega公司)与新鲜DMEM培养基混合,并按照产品说明书孵育细胞2 h,使用VARIOSCAN FLASH(美国Thermo Fisher公司)在490 nm和690 nm波长下测量光密度,以此反映细胞增殖活性,并绘制细胞增殖折线图。

1.6 细胞迁移实验采用划痕实验检测细胞迁移能力。将RCC细胞株ACHN和KETR3均匀接种在6孔板中,并使用Lipofectamine 3000将miR-500 mimics和NC转染6 h。当细胞密度达到90%时,200 μl无菌移液管尖端划出清晰的划痕。然后将细胞用磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗,并在无血清DMEM培养基中培养。在划痕形成0和24 h后用数码相机系统(日本奥林巴斯光学公司)获取图像。实验重复3次。

1.7 细胞凋亡实验运用流式细胞仪评价细胞凋亡程度。将细胞株ACHN和KETR3均匀接种到6孔板中。转染48 h后,根据说明书,收集每个孔的细胞,包括漂浮细胞,并用5 μl碘化丙啶(PI)和5 μl膜联蛋白V-荧光素异硫氰酸酯(KeyGEN)染色。在30 min内,使用流式细胞仪(美国Beckman公司)对每个样品进行测量和分析。

1.8 统计学方法采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。正态分布的计量资料采用配对样本t检验和独立样本t检验进行比较,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1miR-500在肾癌组织中低表达36例RCC患者中29例癌组织中miR-500表达下调(图1A);RCC癌组织中miR-500的平均表达水平显著低于癌旁正常组织(P<0.01)(图1B)。

图1 RCC癌组织和癌旁正常组织中miR-500的表达

2.2 转染结果qRT-PCR结果显示转染ACHN和KETR3细胞后,miR-500 mimics组miR-500的表达分别是NC组的(97.79±22.06)倍和(73.71±15.16)倍,差异有统计学意义(P<0.01),见图2。

图2 ACHN、KETR3细胞转染结果

2.3miR-500抑制RCC细胞的增殖MTS法结果显示,miR-500 mimics组ACHN和KETR3细胞在24、48、72 h时,miR-500 mimics组细胞增殖速率较NC组明显降低(P<0.05)。见图3。

图3 miR-500抑制ACHN(A)和KETR3(B)细胞的增殖

2.4miR-500抑制RCC细胞的迁移划痕实验结果显示,在转染后24 h,与NC组比较,miR-500 minics组ACHN细胞和KETR3细胞的迁移距离分别减少了(32.06±16.92)%和(63.16±35.88)%(P<0.05)。见图4。

图4 miR-500抑制ACHN和KETR3细胞的迁移

2.5miR-500诱导RCC细胞凋亡流式细胞术检测结果显示,转染miR-500 48 h后,miR-500 minics组的ACHN细胞凋亡率较NC组细胞凋亡率显著升高,分别为(19.10±1.89)%和(9.76±1.95)%(P<0.01);KETR3细胞的相应凋亡率分别为(9.85±0.28)%和(6.32±0.70)%(P<0.01)。见图5。

图5 miR-500诱导ACHN和KETR3细胞凋亡

3 讨论

肿瘤发生与多种基因的序列性改变有关,包括癌基因的激活和抗癌基因的功能障碍。大约50%以上的miRNAs基因位于与多种肿瘤相关基因区域或脆弱基因位点,这表明了miRNAs在诸多肿瘤的发生发展、迁移、增殖、凋亡等方面均有着重要生物学功能。一些miRNAs在RCC中表达明显上调,如miR-210、miR-155和miR-21;另一些miRNAs,如miR-708和miR-145则表达降低[20],这表示miRNAs不仅具有肿瘤促进作用,亦可能具有肿瘤抑制作用。

人类已发现miR-500在许多恶性肿瘤组织中的异常表达,并在癌症发展中起着关键作用。如有研究发现miR-500表达在胃癌组织中明显上调,但在正常胃组织中相对较低。结果表明miR-500通过激活核因子NF-κB信号传导通路诱导胃癌细胞增殖和抗凋亡[15]。也有研究发现抑制miR-500,可以显著抑制非小细胞肺癌细胞的增殖、迁移、侵袭和黏附,并诱导非小细胞肺癌细胞凋亡[18]。有报道miR-500在肝细胞癌患者的血清和肿瘤组织中大量表达,但在肿瘤切除后可恢复至基线水平[14]。也有实验证实miR-500的靶向敲低显著提高了前列腺癌细胞中低密度脂蛋白受体相关蛋白1B(LRP1B)的水平,使前列腺癌细胞周期停滞在G1期,进而抑制细胞增殖[19]。此外,长链非编码RNA LINC00641靶向调控miR-500的表达抑制结肠癌细胞增殖、迁移及侵袭[16]。然而,关于miR-500在RCC中的表达特征或功能机制知之甚少。

本研究首先采用qRT-PCR技术检测36例RCC癌组织和癌旁正常组织中miR-500的表达水平,结果显示RCC癌组织中miR-500表达水平显著低于癌旁正常组织,这说明miR-500有可能是一种调控RCC发展的抑癌基因。为了进一步探讨miR-500水平对RCC发展的影响,本研究通过将2种RCC细胞系ACHN和KETR3进行miR-500过表达后,分析了miR-500上调对RCC细胞增殖、迁移和凋亡的作用。结果表明,miR-500上调显著抑制了2种RCC细胞的增殖与迁移能力,并诱导了细胞凋亡增加。研究结果对miR-500在RCC发生发展、迁移、增殖、凋亡等方面中的作用及可能机制提供了全新思路。

综上所述,在RCC细胞系ACHN和KETR3细胞中,miR-500能抑制其增殖和迁移,诱导凋亡增加,在RCC中发挥着重要生物学作用。miR-500可能是未来RCC生物治疗的新靶点,应进一步研究探索miR-500的生理作用及靶基因。

猜你喜欢

细胞株肾癌划痕
安罗替尼对肺腺癌细胞株A549放射敏感性的影响及机制
富马酸卢帕他定治疗皮肤划痕症的疗效观察
槲芪癥消汤对人肝癌细胞株HepG2.2.15增殖和凋亡的影响
基于微观划痕的疲劳强度预测
ARHI基因对胃癌细胞株MKN28增殖、侵袭、凋亡的影响及其机制研究
做个B超就能及早发现肾癌
冰上芭蕾等
肾癌组织组蛋白去乙酰化酶1、p73及血清IL—17表达的临床意义
慢病毒载体法建立乳腺癌GFP-ST3稳定细胞株