胡曉云,陳錦章,廖毓菁,黃靜,郭亞兵
·肝癌·
過表達(dá)富組氨酸糖蛋白質(zhì)粒在體外抑制MHCC-97H肝癌細(xì)胞增殖
胡曉云,陳錦章,廖毓菁,黃靜,郭亞兵
目的檢測原發(fā)性肝癌組織富組氨酸糖蛋白(HRG)的表達(dá),及其在體外研究過表達(dá)富組氨酸糖蛋白質(zhì)粒對肝癌細(xì)胞增殖能力的影響。方法采用免疫組化法檢測8例肝癌組織HRG表達(dá)情況,采用Western blot法檢測11例手術(shù)切除的肝癌組織和癌旁組織HRG表達(dá)的差異;在人肝癌細(xì)胞株MHCC-97H細(xì)胞中轉(zhuǎn)染穩(wěn)定過表達(dá)HRG質(zhì)粒,使用流式細(xì)胞儀分析肝癌細(xì)胞的增殖能力。結(jié)果8例原發(fā)性肝癌組織HRG表達(dá)量較非腫瘤組織明顯減少;另11例癌組織HRG表達(dá)量為(0.14±0.17),癌旁組織HRG相對表達(dá)量為(1.39±2.08),兩者差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);穩(wěn)定過表達(dá)HRG的人肝癌細(xì)胞株MHCC-97H細(xì)胞增殖比例為(1.72±1.19)%,顯著低于對照組[(14.3±2.99)%,P<0.01]。結(jié)論原發(fā)性肝癌癌組織HRG表達(dá)明顯減少,過表達(dá)HRG的腫瘤細(xì)胞增殖能力降低。
原發(fā)性肝癌;富組氨酸糖蛋白;細(xì)胞增殖;體外
富組氨酸糖蛋白(histidine-rich glycoprotein, HRG)是位于第3號染色體上的抑癌基因,分子質(zhì)量為67~75 kD,為一單鏈α2血漿糖蛋白。大多數(shù)HRG在肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞中合成,儲存于血小板的α顆粒中,受凝血酶激活釋放[1,2]。HRG可與眾多配體結(jié)合,從而行使多種功能[3]。有研究證明HRG有調(diào)節(jié)纖維蛋白生成、抑制可溶性免疫復(fù)合物形成、極化M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞向M1型轉(zhuǎn)化、清除凋亡細(xì)胞和壞死細(xì)胞、抗異常血管新生、抑制腫瘤生長和具有抗菌活性等作用[4~6]。近幾年,研究發(fā)現(xiàn)HRG在多種腫瘤中的表達(dá)量下降,如纖維肉瘤、膠質(zhì)瘤、胰腺癌、乳腺癌等,與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[1,7,8],缺乏HRG表達(dá)會增強(qiáng)纖維肉瘤及胰腺癌的生長和轉(zhuǎn)移[8]。HRG能抑制小鼠膠質(zhì)瘤模型中腫瘤的形成及進(jìn)展[1]。有人認(rèn)為血液HRG水平可作為診斷早期肝癌的分子標(biāo)志物[9]。一項(xiàng)III期臨床試驗(yàn)研究表明HRG表達(dá)與胰腺癌的總體生存期存在一定的正相關(guān)關(guān)系[7]。關(guān)于HRG在原發(fā)性肝癌腫瘤組織中表達(dá)情況的研究甚少,其在肝癌發(fā)生發(fā)展中所起的作用尚未見報道。因此,本研究采用免疫組化方法,對8例肝癌組織HRG的表達(dá)情況進(jìn)行了檢測;采用Western blot法檢測了11例手術(shù)切除的肝癌組織及癌旁組織HRG蛋白的表達(dá)差異,并進(jìn)行量化分析;最后采用5-乙炔基-2’脫氧尿嘧啶核苷(5-ethynyl-2’-deoxyuridine,EdU)檢測法和流式細(xì)胞儀分析了穩(wěn)定過表達(dá)HRG的人肝癌細(xì)胞株MHCC-97H細(xì)胞的增殖能力,以對HRG在肝癌發(fā)生發(fā)展中所起的作用進(jìn)行初步探討。
1.1 細(xì)胞、質(zhì)粒與試劑人肝癌細(xì)胞株MHCC-97H細(xì)胞購自上海細(xì)胞庫;對照質(zhì)粒pEZ-M03-vector和過表達(dá)HRG質(zhì)粒pEZ-M03-HRG(EX-G0140-M03)均由上海吉凱基因公司合成。兔抗人HRG多克隆抗體購自美國Epitomics公司。鼠抗人β-actin單克隆抗體購自美國Santa Cruz公司,生物素標(biāo)記二抗工作液和DAB試劑盒購自Dako公司,化學(xué)發(fā)光試劑(ECL)購自美國Bio-Rad公司;PVDF膜購自美國Millipore公司,LipofectaminTM 2000及EdU檢測試劑盒均購自美國Invitrogen公司,G418購自美國Sigma公司。
1.2 臨床病理組織獲取2012年11月至12月收集南方醫(yī)院住院行外科手術(shù)切除的肝癌組織和鄰近的肝組織8例,用10%中性福爾馬林固定,常規(guī)石蠟包埋,用于免疫組化檢測。自2010年1月至2012年12月行外科手術(shù)切除的肝癌及癌旁組織11例,取肝癌組織時避開腫瘤中心壞死組織,癌旁組織取自距腫塊邊緣2 cm以外的肝組織,置-80℃凍存,用于提取組織蛋白。標(biāo)本的收集已獲得患者知情同意及醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
1.3 肝癌組織HRG的檢測采用免疫組織化學(xué)染色法,將8例肝癌組織和鄰近的肝組織石蠟切片置于65℃烤箱中烤2 h,常規(guī)脫蠟至水,用蒸餾水洗3次。3%H2O2室溫孵育10 min,蒸餾水沖洗,在pH 9.0 Tris-EDTA緩沖液中高壓修復(fù)抗原3 min,PBS沖洗,滴加多克隆抗HRG(1:75),4℃孵育過夜;PBS沖洗,滴加生物素標(biāo)記二抗工作液,室溫孵育60 min;PBS沖洗,DAB顯色試劑盒顯色,蘇木素復(fù)染,蒸餾水洗滌,脫水、透明、封片。隨機(jī)觀察每張切片10個高倍鏡視野(400×),每個視野計數(shù)500~1000個細(xì)胞。根據(jù)細(xì)胞著色程度評分:無著色為陰性,淡黃色為弱陽性,棕黃色為陽性。
1.4 肝癌及癌旁組織HRG檢測采用Western blot法,提取組織蛋白后,測定蛋白質(zhì)濃度,制備上樣標(biāo)本,加樣,行蛋白質(zhì)凝膠電泳、電轉(zhuǎn)移、封閉、分別加入兔抗人HRG多克隆抗體(1:100)、鼠抗人β-actin單克隆抗體(1:1000),4℃孵育過夜,TBST洗膜,加入HRP標(biāo)記的抗兔、抗鼠二抗(1:2500),室溫孵育1 h,TBST洗膜后,行化學(xué)發(fā)光檢測(LAS 4000 mini,美國GE公司)。
1.5 穩(wěn)定表達(dá)HRG的肝癌細(xì)胞株的構(gòu)建利用LipofectaminTM 2000介導(dǎo)的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染技術(shù),將對照質(zhì)粒pEZ-M03-vector和過表達(dá)HRG質(zhì)粒pEZ-M03-HRG分別轉(zhuǎn)入肝癌細(xì)胞株MHCC-97H細(xì)胞,24 h后1:1傳代至6孔板,換用含800μg/ml G418的培養(yǎng)基,篩選穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細(xì)胞。將加壓篩選14 d后的細(xì)胞制備成單細(xì)胞懸液,計數(shù)細(xì)胞,用培養(yǎng)基稀釋細(xì)胞至1個細(xì)胞/200μl,以每孔10個細(xì)胞接種于6孔板,用含800μg/ml G418的培養(yǎng)基培養(yǎng)3 w(每3天更換培養(yǎng)基),待肉眼可見克隆出現(xiàn)后,挑選單克隆細(xì)胞至24孔板培養(yǎng),換用500μg/ml G418的培養(yǎng)基擴(kuò)增培養(yǎng)。
1.6 細(xì)胞增殖檢測在肝癌細(xì)胞中加入10 μM EdU試劑,孵育2 h,收集細(xì)胞至流式管,洗滌、離心,每管加入100 μl的固定液、混勻,室溫避光孵育15 min,洗滌、離心,每管加入1×皂素溶液100 μl、混勻,每管加入500 μl EdU反應(yīng)混合物、混勻,室溫避光孵育30 min,洗滌,上流式細(xì)胞儀(FACS Canto II,美國BD公司)分析。
1.7 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,計量資料以()表示,采用兩樣本t檢驗(yàn)比較對照組與實(shí)驗(yàn)組HRG表達(dá)水平的差異,P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 肝癌組織HRG表達(dá)情況在8例肝癌組織中幾乎無HRG表達(dá),而在其臨近的非腫瘤組織中表達(dá)量相對較高,HRG染色呈黃褐色陽性顆粒,不均一地分布于非腫瘤組織的細(xì)胞漿中(圖1)。
圖1 原發(fā)性肝癌癌組織和其臨近的非腫瘤組織HRG的表達(dá)(免疫組織化學(xué)染色法,400×)
經(jīng)Western blot法檢測,在11例肝癌患者,與癌旁肝組織比,肝癌組織HRG表達(dá)明顯減少,以β-actin作為內(nèi)參進(jìn)行量化比較,發(fā)現(xiàn)癌旁組織HRG/β-actin比值為(1.39±2.08),而癌組織為(0.14±0.17),兩者之間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,圖2)。
圖2 肝癌和肝旁肝組織HRG表達(dá)差異比較
2.2 過表達(dá)HRG質(zhì)粒體外抑制肝癌細(xì)胞的增殖能力分別篩選穩(wěn)定轉(zhuǎn)染對照質(zhì)粒pEZ-M03-vector和過表達(dá)HRG質(zhì)粒pEZ-M03-HRG(EX-G0140-M03)的肝癌細(xì)胞株MHCC-97H細(xì)胞,經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)和Western blot法檢測轉(zhuǎn)染細(xì)胞HRG表達(dá)水平,如圖3A所示,轉(zhuǎn)染pEZ-M03-HRG質(zhì)粒后MHCC-97H肝癌細(xì)胞HRG表達(dá)顯著上調(diào),而在轉(zhuǎn)染pEZ-M03-vector質(zhì)粒的MHCC-97H肝癌細(xì)胞幾乎檢測不到HRG表達(dá)。隨后,使用流式細(xì)胞儀分析轉(zhuǎn)染后肝癌細(xì)胞株的體外增殖能力,結(jié)果如圖3B所示,過表達(dá)HRG能抑制MHCC-97H細(xì)胞的體外增殖能力,重復(fù)3次實(shí)驗(yàn),對照組增殖細(xì)胞比例為(14.3±2.99)%,過表達(dá)HRG組增殖細(xì)胞比例為(1.72±1.19)%,進(jìn)行統(tǒng)計分析結(jié)果顯示,與對照組細(xì)胞比,過表達(dá)HRG的MHCC-97H細(xì)胞體外增殖能力明顯變慢,兩組比較具有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.01)。
圖3 過表達(dá)HRG對肝癌細(xì)胞株MHCC-97H細(xì)胞體外增殖能力的影響
本研究證實(shí)HRG在肝癌組織中表達(dá)下調(diào)。以往研究證明HRG在多種腫瘤中表達(dá)下調(diào)[1,2,8],HRG在肝癌中的表達(dá)情況沒有專門的文獻(xiàn)報道,Rolny C et al采用組織芯片技術(shù)檢測了HCC組織中HRG的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其較正常肝組織明顯減少,但未對HRG在肝癌發(fā)生發(fā)展中所起的作用行專門的探討。研究證實(shí)HRG通過下調(diào)PIGF的表達(dá),使腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞發(fā)生極化和血管正?;瑥亩l(fā)揮抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的作用[4]。Tugues S et al研究表明在缺乏HRG表達(dá)的小鼠纖維肉瘤和胰腺癌腫瘤模型中,小鼠正常的脈管系統(tǒng)和造血系統(tǒng)并沒有任何的異常,但較野生型小鼠腫瘤生長速度和轉(zhuǎn)移加快,出現(xiàn)腫瘤內(nèi)異常血管增多和M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞增多等現(xiàn)象十分明顯[8]。這兩個研究團(tuán)隊(duì)的研究都表明HRG能夠使M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞極化到具有抑制腫瘤效應(yīng)的M1型,從而使由M1型細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子(IL-1、IL-6、IL-12、CXCL-9、IFN-α等)增加,刺激和促進(jìn)T細(xì)胞、NK細(xì)胞、DC細(xì)胞的產(chǎn)生,加強(qiáng)抗腫瘤免疫作用[4,8]。也有研究表明在HRG缺陷的小鼠會出現(xiàn)T細(xì)胞運(yùn)動減弱及其與抗原遞呈細(xì)胞的相互作用受影響,從而影響了機(jī)體的免疫反應(yīng)。綜上,HRG的抗異常血管增生、使腫瘤血管正?;翱鼓[瘤免疫等作用能從總體上發(fā)揮抗腫瘤效應(yīng),降低腫瘤細(xì)胞的侵襲轉(zhuǎn)移和改善化療藥物的灌注??梢奌RG在多種腫瘤中表達(dá)下降,給腫瘤的生長轉(zhuǎn)移營造了一個合適的微環(huán)境,但這種改變對機(jī)體正常的脈管系統(tǒng)并沒有造成影響[4,10,11]。有研究進(jìn)一步證實(shí)HRG存在時能夠在FGF-2誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞中檢測到caspase-3的活性,表明內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡可能是HRG抗血管新生的機(jī)制之一[12]。然而,HRG在肝癌中的表達(dá)為什么會下調(diào)?國際上沒有相關(guān)的文獻(xiàn)報道,國內(nèi)有文獻(xiàn)提及可能是肝細(xì)胞受損影響HRG的分泌[13],但是在沒有損害肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的相關(guān)腫瘤中,HRG的表達(dá)量仍較正常低,可見這種觀點(diǎn)并不全面,其表達(dá)下調(diào)的機(jī)制尚有待進(jìn)一步的研究。
我們通過構(gòu)建穩(wěn)定表達(dá)HRG蛋白的肝癌細(xì)胞株MHCC-97H細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)HRG過表達(dá)能夠抑制肝癌細(xì)胞的體外增殖能力。Karrlander M et al在膠質(zhì)瘤新生小鼠體內(nèi)注入共同表達(dá)PDGF和HRG質(zhì)粒(在52只動物中,成瘤率34%)或單獨(dú)表達(dá)PDGF質(zhì)粒(在38只動物中,成瘤率42%),發(fā)現(xiàn)兩者成瘤率雖有差別,但無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.514)[1]。該研究沒有與單獨(dú)注射空白質(zhì)粒的小鼠進(jìn)行比較,也沒有對高表達(dá)HRG腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)的成瘤性進(jìn)行評估,所以還是存在一定的局限性。已有研究證明HRG能夠抑制內(nèi)皮細(xì)胞的遷移能力,能夠清除凋亡和壞死的細(xì)胞,具有增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)等作用[1,3,14,15],這為我們探討HRG是否具有影響腫瘤細(xì)胞的成瘤性奠定了一定的理論基礎(chǔ),而HRG是否能夠降低人肝癌細(xì)胞在體內(nèi)的增殖能力,仍然是需要進(jìn)一步探討的問題。
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(收稿:2014-06-06)
(校對:陳從新)
Overexpression of histidine-rich glycoprotein plasmids inhibits cell proliferation of MHCC-97H cells in vitro
Hu Xiaoyun,Chen Jinzhang,Liao Yujing,et al.Department of Infectious Diseases and Hepatology Unit,Nanfang Hospital,Southern Medical University,Guangzhou 510515,Guangdong Province,China
ObjectiveTo investigate the expression of histidine-rich glycoprotein(HRG)in hepatocellular carcinoma(HCC)and its impact on HCC cell proliferation.MethodsImmunohistochemistry was used to detect the expression of HRG in 8 HCC specimens and Western blot to evaluate the expression of HRG in 11 surgical cancerous and its non-cancerous specimens.The cell proliferation was analyzed by flow cytometry after stable overexpression of HRG in MHCC-97H cells.ResultsDeclined expression of HRG was found in all 8 cancerous tissues as compared to the non-tumor tissues;Similar results were obtained in 11 pairs of HCC and its paracarcinoma tissues;The relative expression of HRG/β-actin was(1.39±2.08)in para-carcinoma tissues,and(0.14± 0.17)in tumor tissue,with a significant difference between them(P<0.05);The cell proliferation of MHCC-97H cells overexpressing HRG was remarkably inhibited as compared with the mock cells[(1.72±1.19)%vs.(14.3± 2.99)%,P<0.01].ConclusionHRG is down-regulated in HCC and HRG overexpression can inhibit HCC cell proliferation in vitro.
Hepatocellular carcinoma;Histidine-rich glycoprotein;Cell proliferation;In vitro
510515廣州市南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院感染病科肝臟腫瘤中心(胡曉云,廖毓菁,黃靜,郭亞兵);腫瘤內(nèi)科(陳錦章)
胡曉云,女,26歲,碩士研究生。主要從事肝癌基礎(chǔ)研究。E-mail:huxiaoyun143@163.com
郭亞兵,E-mail:gyabing@126.com
10.3969/j.issn.1672-5069.2014.06.018