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        長非編碼RNA(lncRNA)與乳腺癌多藥耐藥患者放療敏感性的相關性

        2017-11-06 11:30:03張懷文鐘曉鳴
        實用癌癥雜志 2017年9期
        關鍵詞:抵抗性細胞株敏感性

        邱 楊 張懷文 駱 萍 鐘曉鳴

        長非編碼RNA(lncRNA)與乳腺癌多藥耐藥患者放療敏感性的相關性

        邱 楊 張懷文 駱 萍 鐘曉鳴

        目的探究長非編碼RNA與乳腺癌多藥耐藥患者放療敏感性的相關性。方法BS517、BS524、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7共5種人乳腺癌細胞株,采用細胞梯度照光細胞克隆實驗檢測5種細胞株的存活分數(shù)(SF)。采用高通量lncRNA芯片篩選BS517、BS524、BS525-1590細胞株表達量較高的lncRNA,并分析lncRNA與放療抵抗性的相關性。結(jié)果各細胞經(jīng)梯度照光后,各細胞株的SF值大小排列(由大到小)依次為BS517、BS524、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7,該順序同樣由高到低地反映出各細胞株對放療的敏感性;R05532、NR-015441、NR-033374 3種lncRNA在細胞系中表達明顯較高;R05532、NR-015441、NR-033374 3種lncRNA的表達水平與細胞放療抵抗性呈正相關,其γ值分別為0.931、0.926、0.928,且P<0.05;AA745020的表達水平與細胞放療抵抗性無明顯的相關性,γ=0.416,P>0.05。結(jié)論R05532、NR-015441、NR-033374 3種lncRNA在人乳腺癌細胞中高表達,且當其高表達時呈現(xiàn)的放療抵抗性最高,這3種lncRNA高表達時可作為放療抵抗的預測分子。

        乳腺癌;長鏈非編碼RNA;放療敏感性;高通量lncRNA

        (ThePracticalJournalofCancer,2017,32:1416~1419)

        目前治療乳腺癌主要手段是手術、放療和化療,由于乳腺癌組織與周圍組織的粘連固定等原因,目前放療已成治療的主要手段,經(jīng)放療可提高手術的切除率,并降低其復發(fā)率。然而患者對術前放療的敏感性不同,因此放療效果也不盡相同[1-4]。人類約有90%RNA不具備編碼蛋白質(zhì)的功能,且有1/3的基因受到非編碼RNA的調(diào)控。長鏈非編碼RNA(lncRNA)可以參與調(diào)控上游分子,能夠在表觀遺傳學、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控3個方面對基因進行調(diào)節(jié)。相關研究表明,lncRNA對于放療相關的信號通路及效應分子的調(diào)控具有重大意義,因此篩查對放療敏感的lncRNA對提高放療療效意義深遠[5-7]。本研究采用lncRNA芯片篩選放療敏感的lncRNA,檢測其在不同人乳腺癌細胞株的表達量,并分析其與放療的抵抗關系。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        人乳腺癌細胞株BS517(MDA-MB-435S)、BS524(T47D)、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7均購自中國科學院上海細胞生物研究所;RNA提取試劑盒Trizol購自美國Invitrogen生物公司;熒光定量SYBR Green和反轉(zhuǎn)錄試劑盒購自TaKaRa公司;實時定量PCR引物由上海Invitrogen合成。實驗儀器:ABI Real Time PCR擴增儀;6 MV直線加速器(美國Varian);LightCycle(Roche Diagonstics公司)。

        1.2 實驗方法

        1.2.1 細胞培養(yǎng) 復蘇人乳腺癌細胞株BS517(MDA-MB-435S)、BS524(T47D)、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7,于37 ℃、5%CO2細胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。培養(yǎng)基:10%FBS+1% 100×青鏈霉素溶液+DMEM,于細胞生長期進行實驗。

        1.2.2 細胞放療敏感性檢測 采用醫(yī)用6 MV直線加速器(美國Varian)檢測細胞放療敏感性,將1.5 cm等效蠟板置于細胞培養(yǎng)瓶上,源波距100 cm,設置Gy劑量照光梯度為0、2、4、6、8,劑量率為400 cGy/min??寺⌒纬陕?PE)=克隆數(shù)/接種細胞數(shù)×100%,細胞存活分數(shù)(SF)=照射組PE/對照組PE×100%。每組實驗均重復3次取平均值。

        1.2.3 lncRNA 芯片的制備 提取BS517、BS524、BS525-1590放療敏感性差異大的細胞株RNA制備cDNA樣本。采用高通量lncRNA芯片(美國Arraystar公司),于標準條件下,將標記好的探針和高密度基因組芯片雜交,采用芯片掃描儀(Gene Pix)檢測芯片熒光強度。

        1.2.4 lncRNA的篩選 選取表達量較高的lncRNA,再經(jīng)UCSC基因數(shù)據(jù)庫對序列進行排查,確定4條序列全長明確的非編碼RNA,分別為R05532(chr8:114557150-115165825)、NR-015441(chr16:2653385-26804095)、NR-033374(chr9:130873450-130881013)、AA745020(chr8:114557150-115165825)。

        1.2.5 實時定量PCR提取 BS517、BS524、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7的RNA,特異性轉(zhuǎn)錄lncRNA為cDNA,采用實時定量PCR檢測細胞lncRNA的表達水平,檢測條件:95 ℃ 5 min,95 ℃變性30 s,60 ℃退火20 s,72 ℃延伸30 s,循環(huán)數(shù)40。采用GAPDH作為內(nèi)參,引物序列如下:R05532:上游:5’GCATAGGATGTGCCAACAA3’,下游:5’GTGACCTGAAGTTCCCCATT-3’;NR-033374:上游:5’GCTGGGATTACAGGTGTGAG3’,下游5’CAAAGGTTCGTGGTGGTT3’;NR-033374:上游5’CCCATTCGGTTGCTGAGTAG3’,下游5’TCACAGAGGCTTCATTTGTAA 3’;AA745020:上游5’ CCAAGGTTTCCGAAGACAAT3’,下游5’ AGGGTGATGCCAGGTTCTA3’;GAPDH:上游5’ GGGAAACTGTGGCCTGAT3’,下游5’GAGTGGGTGTCGCTGTTGA3’。采用2-△△CT計算RNA相對表達量。

        1.3 統(tǒng)計學方法

        2 結(jié)果

        2.1 各細胞株對放療敏感性的檢測

        各細胞經(jīng)梯度照光后,各細胞株的SF值根據(jù)大小排列(由大到小)依次為BS517(0.82±0.02)、BS524(0.67±0.01)、BS525-1590(0.59±0.03)、SKBR-3(0.42±0.01)、MCF-7(0.030±0.01),該順序同樣由高到低地反映出各細胞株對放療的敏感性。

        2.2 各細胞株表達lncRNA水平的比較

        所有實驗數(shù)據(jù)均經(jīng)3次重復取平均值所得。實驗結(jié)果顯示,R05532、NR-015441、NR-033374 3種lncRNA在細胞系中表達明顯較高。見表1,圖1~3。

        表1 各細胞株表達lncRNA水平的比較

        2.3 lncRNA與細胞放療抵抗的關系

        細胞放療抵抗性與R05532、NR-015441、NR-033374 的lncRNA表達水平呈正相關,其γ值分別為0.931、0.926、0.928,且P<0.05;與AA745020的表達水平無相關性,γ=0.416,P>0.05。見圖4。

        圖1 各細胞株中RO5532相對表達量

        圖2 各細胞株中NR-05441相對表達量

        圖3 各細胞株中NR-033374相對表達量

        圖4 各細胞株與放療抵抗性的關系

        3 討論

        在手術治療乳腺癌前,多采用放療進行輔助治療,如果患者對放療敏感性較高,則放療可以有效降低腫瘤體積,提高手術的切除率,同時降低復發(fā)率,顯著延長患者的生存期。如果患者對放療敏感性較低,則放療作用不明顯,手術治療的難度大大增加,術后復發(fā)的幾率也隨之提高。因此,患者對放療的個體差異顯著影響治療的成功率,如何提高患者對放療的敏感性是目前研究的主要目標。

        lncRNA是位于真核細胞中的非編碼RNA,研究發(fā)現(xiàn),在哺乳動物的基因組序列中,有4%~9%是非編碼RNA,其量大大超過編碼RNA。雖然非編碼RNA不能夠轉(zhuǎn)錄翻譯成蛋白質(zhì),但是其具有重要的生物學意義。lncRNA能夠參與X染色體的沉默、基因組印記、修飾染色質(zhì),對于編碼基因的轉(zhuǎn)錄激活、轉(zhuǎn)錄干擾及核內(nèi)運輸都具有重要的作用。此外,lncRNA內(nèi)部含有類似于啟動子的關鍵序列,具有更為敏感的結(jié)構(gòu)和功能,同時具備順式調(diào)控作用和反式調(diào)控作用。但是目前大多數(shù)lncRNA的調(diào)控作用尚不清楚,但是諸多的研究表明,lncRNA參與了機體的生長發(fā)育、細胞分化、細胞凋亡等生理和病理過程,并在其中扮演著重要的調(diào)控作用[8]。且相關報道表明lncRNA與腫瘤的關系密切,其可以調(diào)控DNA損傷的應答通路,DNA損傷應答使得腫瘤細胞在活性氧、化療、電離輻射等條件下保持基因組的完整,因此DNA損傷應答是抗腫瘤的阻礙[9-10]。據(jù)此,我們推測,lncRNA可能參與放療敏感性的調(diào)節(jié)。本研究采用lncRNA芯片篩選放療敏感的lncRNA,檢測其在不同人乳腺癌細胞株的表達量,并分析不同lncRNA的表達和放療敏感性的相關性。實驗結(jié)果顯示,各細胞經(jīng)梯度照光后,檢測各細胞株的SF值,根據(jù)SF值的大小排列(由大到小)依次為BS517、BS524、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7,該順序同樣由高到底地反映出各細胞株對放療的敏感性;R05532、NR-015441、NR-0333743種lncRNA在細胞系中表達明顯較高;R05532、NR-015441、NR-0333743種lncRNA的表達水平與細胞放療抵抗性呈正相關,其γ值分別為0.931、0.926、0.928,且P<0.05;AA745020的表達水平與細胞放療抵抗性無明顯的相關性,γ=0.416,P>0.05。

        綜上所述,lncRNA確實和放療敏感性相關,且其表達量和放療抵抗呈正相關,因此可作為放療敏感性的預測因子,為今后的放療提供參考。

        [1] 熊慧華,莊 亮,于世英,等.Survivin基因RNA干涉對McF-7乳腺癌細胞紫杉醇敏感性的影響〔J〕.中華實驗外科雜志,2007,24(6):739-741.

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        (編輯:甘艷)

        CorrelationbetweenLongNoncodingRNA(lncRNA)andRadiotherapySensitivityinMultidrugResistantBreastCancerPatients

        QIUYang,ZHANGHuaiwen,LUOPing,etal.

        JiangxiCancerHospital,Nanchang,330029

        ObjectiveTo study the correlation between long noncoding RNA (lncRNA) and radiotherapy sensitivity of multidrug resistance in breast cancer.Methods5 kinds of human breast cancer cell lines of BS517,BS524,BS525-1590,SKBR-3 and MCF-7 were used to detect the survival fraction (SF) by cell gradient photographers.Long noncoding RNA (lncRNA) with high expression of BS517,BS524 and BS525-1590 were screened by high-throughput lncRNA chip,and the correlation between lncRNA and radiotherapy resistance was analyzed.ResultsAfter the cells were irradiated with gradient,the SF values of each cell line were in the order of BS517,BS524,BS525-1590,SKBR-3 and MCF-7,which was also reflected resistance to radio-therapy from high to low.The expression of 3 kinds of lncRNA likes R05532,NR-015441,NR-031374 in the cell lines was significantly higher than others.The expression levels of R05532,NR-015441 and NR-033374 were positively correlated with the radiotherapy resistance (γ=0.931,γ=0.926,γ=0.928),(P<0.05).There was no significant correlation between AA745020 expression level and cell radioactivity resistance,γ=0.416,P>0.05.ConclusionThree kinds of lncRNA such as R05532,NR-015441 and NR-033374 are highly expressed in human breast cancer cells and have the highest resistance to radiotherapy when they are highly expressed.These 3 genes can be used as predictors of radiation resistance.

        Breast cancer;Long noncoding RNA;Radiotherapy sensitivity;High-throughput lncRNA

        330029 江西省腫瘤醫(yī)院(邱 楊,張懷文,鐘曉鳴);330009 江西省南昌市第三醫(yī)院(駱 萍)

        鐘曉鳴

        10.3969/j.issn.1001-5930.2017.09.006

        R737.9

        A

        1001-5930(2017)09-1416-04

        2016-09-22

        2017-03-09)

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