劉春曉 李 輝 侯生才 胡 濱 苗勁柏 張文謙
(首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院胸外科,北京100020)
肺癌已成為當今世界上嚴重威脅人類健康與生命的惡性腫瘤之一。肺癌的臨床治療包括外科手術、化學治療、放射治療及分子靶向治療等多學科綜合治療。對肺癌發(fā)生、發(fā)展分子機制的研究能為肺癌的治療提供新的靶點。TRIM29定位于llq23,是TRIM家族的一員,含鋅指基因序列,可能是一種轉錄調控因子。有研究者[1]發(fā)現TRIM29在非小細胞肺癌(non small cell lung cancer,NSCLC)組織中表達有差異,但對其具體作用的研究仍較少。本研究發(fā)現,采用RNA干擾技術,抑制TRIM29的表達,可抑制肺癌細胞株NCI-H520的增生和遷移能力。
人肺癌細胞株(NCI-H520)購自中國醫(yī)學科學院腫瘤醫(yī)院細胞庫,細胞培養(yǎng)液及血清均為美國Hyclone公司產品??俁NA提取Trizol試劑盒,脂質體Lipofectamine 2000購自美國Invitrogen公司。RT-PCR試劑盒購自天根生化科技有限公司。TRIM29引物和內參β-actin引物以及siRNA片段由上海吉瑪制藥技術有限公司合成。TRIM29抗體購自Cell Signaling Technology公司。MTT試劑和Transwell小室均為美國Sigma公司產品。
人肺癌NCI-H520細胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清的RPMI-l640培養(yǎng)液中,并置于37℃、CO2體積分數為5%及飽和濕度的溫箱中培養(yǎng)。轉染前1 d,先將細胞種于6孔板,使其在24 h內到達70% ~80%融合。加藥前30~40 min換液,加1 mL基礎培養(yǎng)基。配置siRNA 5 μL+250 μL 基礎培養(yǎng)基,lipo 2000 5 μL+250 μL培養(yǎng)基基礎室溫下靜置5 min,將上述溶液混勻,靜置20 min后將混合液逐滴均勻加入孔板,8 h后觀察,必要時換成全培養(yǎng)基,48~72 h后檢測。轉染siRNA(sense:5'-GAGCUGCGCAAGUCCAUUUTT-3')。轉染siRNANC(sense:5'-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3')組作為陰性對照組,未做任何處理組細胞為空白對照組。
Trizol法提取各實驗組NCI-H520細胞的總RNA,紫外分光光度計準確定量。總RNA進行反轉錄獲取cDNA后進行PCR反應。RT-PCR引物TRIM29基因正義鏈為:5'-GACATCATACCAGCCCTCGT-3';反義鏈為:5'-ATCCCGTTGCCTTTGTTGAC-3'。β-actin基因引物正義鏈為:5'-CGTCTTCCCCTCCATCGT-3';反義鏈為:5'-GAAGGTGTGGTGCCAGATTT-3'。
細胞轉染48 h后,利用RIPA細胞裂解液(購自北京康為世紀生物科技有限公司)提取總蛋白,二辛可酸(bicinchonininc acid,BCA)試劑盒(購自江蘇碧云天生物技術有限公司)測定蛋白濃度,并調整待測樣本的蛋白質含量。每孔加50 μg的蛋白樣品,電泳、轉膜、封閉,按1∶200稀釋一抗,置4℃冰箱過夜。PBST沖洗膜3次,每次10 min,分別按1∶10 000稀釋二抗溫育l h,PBST沖洗膜3次,每次10 min。通過Odyssey雙色紅外熒光成像系統(tǒng)(購自美國Licor公司)讀取目的電泳條帶的密度值。
將各組處理后的細胞用胰蛋白酶消化,以5×103個/孔接種于96孔培養(yǎng)板.每組設6個復孔和空白對照。每孔加20 μL MTT(5 mg/mL)培養(yǎng)4 h后,棄上清,再加入二甲基亞砜每孔150 μL,于微量振蕩器充分振蕩5 min,使結晶物充分溶解。用全自動酶標儀按參比波長為470 nm測定各孔吸光度A值。
采用美國Sigma公司的Transwell小室,消化6孔板中已轉染的狀態(tài)良好的NCI-H520細胞,以1×105個/孔接種于6孔培養(yǎng)板內,溫育24 h后分別加入含有空白對照或NC control或siRNA的培養(yǎng)基48 h后消化離心,調整細胞密度為4×105/mL,取0.2 mL接種到Transwell小室,并將Transwell小室置于24孔板內,上室內為含1%(質量分數)滅活血清的培養(yǎng)基,下室為含10%(質量分數)滅活血清的培養(yǎng)基。培養(yǎng)24 h后用棉簽頭擦掉小室內細胞,予90%(體積分數)甲醇固定,0.1%(質量分數)結晶紫染色,洗凈風干后于熒光倒置顯微鏡200倍視野下拍照。實驗重復3次。
采用SPSS 13.0進行統(tǒng)計分析。計量數據以均數±標準差(±s)表示,組間比較采用t檢驗或單因素方差分析。采用Graphpad Prism 5.0繪圖。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
RT-PCR和Western blotting法分析分別檢測siRNA干擾TRIM29基因后在基因水平和蛋白水平的表達變化。結果顯示:與空白對照組、NC組相比,siRNA處理組NCI-H520細胞的TRIM29的mRNA、蛋白水平的表達量均被顯著抑制(圖1)。
MTT法檢測細胞增生,結果如圖2所示,與空白組及對照組比較,TRIM29 siRNA轉染組NCI-H520細胞生長明顯減慢。
Transwell小室法檢測細胞的遷移能力,結果如圖3所示:與空白組及對照組比較,TRIM29 siRNA轉染組NCI-H520細胞遷移能力明顯減弱。
肺癌是目前世界上最常見的惡性腫瘤之一,雖然外科手術切除聯(lián)合化療等綜合治療已取得了明顯進步,但肺癌患者的生存率仍然不高。為了提高肺癌患者的遠期生存率,充分認識肺癌的生物學行為的分子機制具有重要作用。
圖1 轉染TRIM29 siRNA后NCI-H520細胞中TRIM29 mRNA及蛋白的表達量Fig.1 Specific downregulation of TRIM29 mRNA and protein expression by TRIM29 siRNA
圖2 MTT法檢測轉染siRNA后NCI-H520細胞的增生活性Fig.2 MTT assay used to evaluate NCI-H520 cell proliferation
TRIM29蛋白屬于三結構域(tripartite motif,TRIM)蛋白家族,含有一系列保守的鋅結合結構域:RING指結構域(R),1型B-box和/或2型B-box結構域(B1-B2),coiled-coil結構域(CC)[2]。TRIM29 是近年來逐漸受到關注的具有多種生物學功能的蛋白,其表達有明顯的組織和細胞特異性,多種腫瘤細胞表達明顯增高[2-4]。最近一項研究[5]表明,與周圍正常肺組織相比,TRIM29蛋白在非小細胞肺癌組織中表達增高[1]。本研究利用 RNAi技術,將特異性針對TRIM29基因的siRNA片段轉染進入肺癌NCI-H520細胞中,結果,與空白對照組及NC組相比,siRNA處理組TRIM29 mRNA和蛋白表達水平均明顯下調。此結果提示,在NCI-H520細胞中,TRIM29siRNA能夠有效、特異性地抑制TRIM29的表達。
圖3 Transwell遷移實驗檢測轉染siRNA后NCI-H520細胞的遷移能力Fig.3 Transwell assay used to determine the invasion capacity of NCI-H520 cells
近年來對TRIM29的研究發(fā)現,在某些腫瘤細胞中,TRIM29的表達與腫瘤細胞的增生及生長有關。Wang等[9]發(fā)現TRIM29蛋白可以通過激活Wnt/betacatenin通路促進胰腺癌細胞的增生。Jiang等[10]報道TRIM29蛋白在直腸癌細胞增生過程中起重要作用,干擾TRIM29蛋白的表達,可抑制直腸癌細胞的增生。Yuan等[11]證實TRIM29蛋白可以通過抑制p53的活性來促進腫瘤細胞的增生。本研究使用MTT法檢測細胞增生,與空白組及對照組比較,TRIM29 siRNA轉染組NCI-H520細胞生長明顯減慢。此結果提示,TRIM29可能參與誘導NCI-H520細胞的生長。
最近的一項研究[1]發(fā)現,在肺癌組織中,TRIM29的表達與肺癌的分期及淋巴結轉移等病理參數密切相關。進一步研究抑制TRIM29的表達對NCI-H520細胞遷移能力的影響,結果顯示與空白組及對照組比較,TRIM29 siRNA轉染組NCI-H520細胞遷移能力明顯減弱。此研究結果提示,TRIM29可能與NCI-H520細胞的遷移及侵襲能力有關。近年來的研究也發(fā)現TRIM29可能參與多種腫瘤細胞的遷移與侵襲,Jiang等[10]報道TRIM29的表達與結腸癌細胞的侵襲能力、淋巴結轉移及遠處轉移有關。Kosaka等[3]發(fā)現,在胃癌細胞中,增加TRIM29的表達,可提高腫瘤細胞的侵襲能力,并促進腫瘤細胞的淋巴結轉移。
綜上所述,本研究結果提示,RNAi技術可以有效抑制TRIM29的表達,進而抑制NCI-H520細胞的增生和遷移能力。TRIM29可能成為肺癌治療的新靶點。
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