井崗山,江志強
(1.山東省肥城礦業(yè)中心醫(yī)院,山東 肥城 271608;2.山東省即墨市人民醫(yī)院,山東 即墨 266200)
膀胱癌作為常見的惡性腫瘤,發(fā)病率位居泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤首位,具有多發(fā)、易復發(fā)等特點,且復發(fā)后腫瘤惡性程度增加,嚴重威脅人類健康[1]。目前,該腫瘤的發(fā)病及復發(fā)機制尚不清楚。microRNA(miRNA)作為一類高度保守的非編碼短小RNA,在細胞增殖、分化、凋亡、器官發(fā)育、免疫等多種生理功能中發(fā)揮重要作用,亦參與多種惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移過程[2]。研究表明,膀胱癌患者外周血miRNA表達譜發(fā)生異常[3]。microRNA-192(miR-192)作為miRNA重要類型,在多種惡性腫瘤組織中表達異常,參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程[4]。亦有研究指出,miR-192表達失調(diào)可能在上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelialmesenchymal transition, EMT)過程中發(fā)揮重要作用[5]。而EMT參與與惡性腫瘤細胞增殖、遷移及耐藥過程。本研究對膀胱癌組織中miR-192、EMT相關(guān)指標進行檢測,并與正常膀胱黏膜組織進行比較,探討其在膀胱癌發(fā)生、發(fā)展中的意義,為膀胱癌機制研究提供基礎(chǔ)資料。
選取2013年5月-2015年6月在山東省肥城礦業(yè)中心醫(yī)院泌尿外科擇期行手術(shù)治療的膀胱癌患者96例作為膀胱癌組,均經(jīng)病理學診斷證實為膀胱上皮移形細胞癌。其中,男性62例,女性34例;年齡37~74歲,平均(63.8±9.7)歲;初發(fā)腫瘤62例,復發(fā)腫瘤34例;單發(fā)腫瘤55例,多發(fā)腫瘤41例;病理學分級:高分化32例,中低分化64例;TNM分期:T0、T1期38例,T2~T4期58例。同期留取外傷性膀胱破裂患者正常膀胱黏膜組織41例作為對照組,均經(jīng)病理學診斷證實為正常膀胱黏膜組織。其中,男性29例,女性12例;平均年齡(61.9±8.2)歲。兩組患者性別、年齡等一般情況比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。將留取的膀胱癌及正常膀胱黏膜組織迅速放入液氮中,保存于-80℃冰箱以備檢。本研究通過本院倫理委員會批準,所有患者知情同意。
Trizol總RNA提取試劑盒(美國Invitrogen公司),逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應試劑盒購自上海拜力生物科技公司,miR-192及內(nèi)參U6、鋅指結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄因子1(zinc finger transcription factor 1, ZEB1)及內(nèi)參β-actin引物序列由上海生工生物工程股份有限公司設(shè)計合成,兔抗人ZEB1多克隆抗體(美國Santa Cruz公司),鼠抗人E鈣黏蛋白(E-cadherin)多克隆抗體(北京中杉公司),鼠抗人波形蛋白(Vimentin)單克隆抗體(美國Santa Cruz公司),實時熒光定量聚合酶鏈反應(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRTPCR)儀(美國ABI公司)。
1.3.1 qRT-PCR 采用qRT-PCR檢測不同組織中miR-192和ZEB1基因的表達。取凍存組織,研磨后加入細胞裂解液,用Trizol總RNA提取試劑盒提取總RNA,紫外分光光度計檢測總RNA,取A260/A280≥1.80作為合格樣品。逆轉(zhuǎn)錄獲得模板單鏈cDNA,以cDNA為模板進行PCR。miR-192正向引物 :5’-CTGACCTATGAATTGACAGCC-3’,反向引物:5’-CAGTGCAGGGTCCGACCTATT-3’;U6正向引物:5’-TCAGTTTGCTGTTCTGGGTG-3’,反向引物:5’-CGGTTGGCTGGAAAGGAG-3’;ZEB1正向引物:5’-GCACAACCAAGTGCAGAAGA-3’,反向引物:5’-CATTTGCAGATTGAGGCTGA-3’;β-actin正向引物:5’-TGGCACCACACCTTCTACA-3’,反向引物:5’-AGCACAGCCTGGATAGCA-3’。PCR反應條件:94℃預變性1 min,92℃變性30 s,56℃退火30 s,74℃延伸30 s,共40個循環(huán)。每個樣品設(shè)置3個平行反應復孔。采用2-△△Ct法計算組織中miR-192和ZEB1基因的相對表達量。
1.3.2 免疫組織化學法 采用免疫組織化學法檢測不同組織中ZEB1、E-cadherin和Vimentin的表達。取不同組織,用4%甲醛固定后,石蠟包埋、切片,厚約5μm。經(jīng)脫蠟、水化、微波抗原修復、過氧化氫孵育,滴加一抗兔抗人ZEB1、E-cadherin和Vimentin多克隆抗體(稀釋比例1∶300、1∶800和1∶1 000),4℃濕盒過夜孵育,加入通用型二抗,37℃濕盒孵育30 min。二氨基聯(lián)苯胺顯色劑顯色,蘇木精復染,分化、返藍、脫水、透明、封片。以PBS代替一抗作為陰性對照。結(jié)果判定:ZEB1主要以細胞質(zhì)和細胞核出現(xiàn)黃色或棕黃色團塊狀或顆粒狀染色為陽性,E-cadherin和Vimentin主要以細胞膜出現(xiàn)黃色、棕褐色均質(zhì)染色為陽性。在高倍鏡下隨機選取5個視野,根據(jù)著色細胞比例進行判定:<90%為表達異常,≥90%為表達正常。
1.3.3 Western blot檢測 采用Western blot檢測不同組織中ZEB1、E-cadherin和Vimentin蛋白的表達。取組織研磨后加入細胞裂解液,對總蛋白進行提取,用BCA法對蛋白濃度進行檢測。取蛋白30μg,用10% SDS-PAGE進行電泳分離,經(jīng)電轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,用5%脫脂奶粉在室溫下封閉60 min,分別加入一抗兔抗人ZEB1多克隆抗體、鼠抗人E-cadherin多克隆抗體和鼠抗人Vimentin單克隆抗體(稀釋比例分別為1∶500、1∶1 200和1∶2 000),過夜孵育,用TBST漂洗3次,將HRP標記的IgG二抗加入(稀釋比1∶1 000),室溫下孵育60 min,TBST漂洗3次,ECL化學發(fā)光顯色液顯色。采用Quantity One圖像分析軟件對獲得的電泳條帶進行分析,計算不同組織中ZEB1、E-cadherin和Vimentin蛋白的相對表達量。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件,計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,比較用t檢驗,相關(guān)性分析用Pearson法,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1.1 miR-192 膀胱癌與對照組組織中miR-192相對表達量比較,經(jīng)t檢驗,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),膀胱癌組織中miR-192相對表達量低于對照組。見表1。
2.1.2 ZEB1 mRNA 膀胱癌與對照組組織中ZEB1 mRNA相對表達量比較,經(jīng)t檢驗,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),膀胱癌組織中ZEB1 mRNA相對表達量高于對照組。見表1。
表1 不同組織中miR-192和ZEB1基因表達水平比較(±s)
表1 不同組織中miR-192和ZEB1基因表達水平比較(±s)
組別 miR-192 ZEB1 mRNA膀胱癌組(n =96) 0.58±0.07 0.61±0.09對照組(n =41) 0.93±0.11 0.32±0.06 t值 23.686 18.279 P值 0.000 0.000
膀胱組織中miR-192和ZEB1 mRNA表達水平與年齡、性別、發(fā)病階段、腫瘤數(shù)量及腫瘤大小無關(guān)(P>0.05),與病理學分級、TNM分期及是否淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(P<0.05)。見表 2。
免疫組織化學染色結(jié)果顯示,ZEB1主要表達于細胞質(zhì)和細胞核,在膀胱癌組織中呈高表達;E-cadherin主要表達于細胞膜,在膀胱癌組織中呈低表達;Vimentin主要表達于細胞膜,在膀胱癌組織中呈高表達。見圖1。
Western blot結(jié)果顯示,膀胱癌和對照組組織中ZEB1、E-cadherin和Vimentin蛋白相對表達量比較,經(jīng)t檢驗,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),膀胱癌組織中ZEB1和Vimentin蛋白表達水平高于對照組,E-cadherin蛋白表達水平低于對照組。見表3和圖2。
Pearson相關(guān)性分析顯示,膀胱癌組織中miR-192與ZEB1、Vimentin蛋白表達水平呈負相關(guān)(r=-0.279和-0.318,均P=0.000),與E-cadherin蛋白表達水平呈正相關(guān)(r=0.376,P=0.000)。
表2 不同影響因素膀胱癌組織中miR-192和ZEB1基因表達水平比較
圖1 不同組織中ZEB1、E-cadherin和Vimentin蛋白的表達 (免疫組織化學法×20)
表3 不同組織中ZEB1、E-cadherin和Vimentin蛋白表達水平比較 (±s)
表3 不同組織中ZEB1、E-cadherin和Vimentin蛋白表達水平比較 (±s)
組別 ZEB1蛋白 E-cadherin蛋白 Vimentin蛋白膀胱癌組(n =96) 1.27±0.15 0.51±0.10 1.34±0.13對照組(n =41) 1.09±0.12 0.78±0.14 1.12±0.11 t值 6.515 11.770 7.594 P值 0.000 0.000 0.000
圖2 不同組織中ZEB1、E-cadherin和Vimentin蛋白的表達
膀胱癌作為泌尿系統(tǒng)常見惡性腫瘤,發(fā)病率高、復發(fā)率高,且每次復發(fā)后惡性程度常增加[6]。有研究指出,miRNA參與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展過程,且與膀胱癌復發(fā)有關(guān)[7]。miR-192作為miRNA類型之一,參與胃癌[8]、肺癌[9]、子宮內(nèi)膜癌[10]等多種惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程。亦有研究指出,miR-192過表達可抑制人膀胱癌細胞增殖,誘導凋亡[11]。本研究結(jié)果顯示,膀胱癌組織中miR-192表達水平低于對照組,說明miR-192在膀胱癌組織中呈低表達,可能參與膀胱癌發(fā)生過程;膀胱組織中miR-192表達水平與病理學分級、TNM分期、是否淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),病理學分級越低、TNM分期越高、發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,miR-192表達水平越低,進一步說明miR-192低表達參與膀胱癌發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移過程,可能發(fā)揮抑癌基因功能。
有研究表明,EMT在腫瘤細胞原位浸潤及遠處轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。EMT出現(xiàn)異常時,可導致細胞表型及結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,使上皮細胞極性喪失、間質(zhì)特性增強,從而使細胞間黏附力減弱甚至消失,加速細胞遷移及轉(zhuǎn)移[12]。ZEB1作為EMT過程中重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,可通過與E盒位點結(jié)合而參與EMT過程[13]。本研究結(jié)果顯示,膀胱癌組織中ZEB1 mRNA和蛋白表達水平高于對照組,說明ZEB1在膀胱癌組織中表達異常,且病理學分級越低、TNM分期越高、發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,ZEB1 mRNA表達水平越高,說明ZEB1在膀胱癌組織中呈高表達,可能通過EMT過程而參與膀胱癌發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移。E-cadherin作為介導細胞間黏附的跨膜糖蛋白,其表達降低或缺失可使細胞間黏附力降低,是EMT發(fā)生的標志[14]。Vimentin蛋白作為纖維蛋白,是EMT發(fā)生的重要標志物,其表達水平越高往往預示腫瘤惡性程度越高[15]。本研究結(jié)果顯示,膀胱癌組織中Vimentin蛋白表達水平高于對照組,而E-cadherin蛋白表達水平低于對照組,進一步說明EMT可能參與膀胱癌侵襲、轉(zhuǎn)移過程。Pearson相關(guān)性分析顯示,膀胱癌組織中miR-192與ZEB1、Vimentin蛋白表達水平呈負相關(guān),與E-cadherin蛋白表達水平呈正相關(guān),說明miR-192低表達可能通過負性調(diào)控ZEB1而參與EMT過程,從而促使膀胱癌發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移。
綜上所述,miR-192在膀胱癌組織中呈低表達,而ZEB1呈高表達,miR-192可能通過負性調(diào)控ZEB1,促進EMT過程,從而加速膀胱癌的浸潤和轉(zhuǎn)移。