鄭劍鋒 ,楊峻 ,李金平 ,楊小潔 ,邵文華 ,秘思思
((1.深圳市寶安區(qū)中心醫(yī)院/深圳大學第五附屬醫(yī)院,廣東 深圳 518102;2.桂林醫(yī)學院,廣西 桂林 541004)
肝細胞癌 (hepatocellular carcinoma,HCC),簡稱肝癌,是全球范圍內(nèi)最常見的惡性腫瘤之一。中國作為肝癌高發(fā)地區(qū),多年來發(fā)病率、死亡率居高不下,嚴重地威脅著人民的健康。全球每年新增病例約85萬例,死亡病例約80萬例,我國的新增病例與死亡病例約占全球總數(shù)的一半以上[1-5],其中,20~39歲的年輕患癌人群中死亡率最高的是肝癌[6]。肝癌發(fā)生的分子機制是研究熱點,Poly(A)結(jié)合蛋白相互作用蛋白1(Poly(A)binding protein interacting protein 1,PAIP1)在蛋白質(zhì)翻譯起始過程中發(fā)揮作用,已有研究發(fā)現(xiàn)PAIP1參與乳腺癌[7]、胰腺癌[8]、胃癌[9]等腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程,但PAIP1在肝癌中的作用目前尚不明了。本研究通過實時熒光定量PCR和免疫組化等技術檢測肝癌臨床標本中PAIP1的表達水平,分析PAIP1表達水平與肝癌患者臨床特征之間的關系。
1.1 組織標本 22例新鮮組織標本,為2017年6月-2017年12月在桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院肝膽外科手術切除的肝細胞癌組織 (術后均經(jīng)病理學證實),每例均包括肝細胞癌組織及距癌灶距離不少于2cm的無瘤正常肝組織。術中切除后半小時內(nèi)立即投入液氮罐中,隨后放入-80℃冰箱中保存?zhèn)溆?。包?0例病例的組織芯片購自上海芯超生物科技有限公司。本研究患者知情同意,同時通過醫(yī)院倫理委員會備案。
1.2 PAIP1表達水平檢測 依照Invitrogen公司的Trizol試劑操作說明書進行培養(yǎng)細胞及肝癌組織RNA提取,根據(jù)Promega公司M-MLV操作說明書進行RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,采用兩步法進行Real-Time PCR反應,引物序列見表1,目的基因的表達水平采用Ct值比較法[10,11]。使用RIPA裂解液提取細胞總蛋白,酶標儀BCA法測蛋白濃度,將蛋白濃度調(diào)至合適濃度,變性處理后8%聚丙烯酰胺凝膠電泳,250 mA電流半干轉(zhuǎn)至NC膜。室溫下5%脫脂奶粉封閉30min。用小鼠抗PAIP1的一抗(1:1 000)4℃過夜,PBST洗膜,用羊抗小鼠二抗 (1∶2000)孵育 2h,PBST洗膜,ECL發(fā)光顯影檢測PAIP1在蛋白水平的表達情況。
表1 PCR引物序列
1.3 組織芯片PAIP1免疫組化檢測 PAIP1抗體稀釋比例為 1:6000,以 PBS做陰性對照,免疫組織化學采用SP法進行免疫組化檢測,使用肝細胞癌組織芯片進行實驗,對癌組織和癌旁組織(上皮)分別進行產(chǎn)生的所有PAIP1抗體胞漿表達的原始實驗數(shù)據(jù)進行判讀,判讀PAIP1胞漿染色的染色強度(0/1+/2+/3+)和染色陽性率。
1.4 PAIP1預后在線數(shù)據(jù)分析 基于在線數(shù)據(jù)庫分析PAIP1與HCC預后的關系。登陸數(shù)據(jù)庫首頁:(http://kmplot.com/analysis/index.php p=service&cancer=liver_rnaseq),輸入基因PAIP1,設定參數(shù),對應的隨訪數(shù)據(jù)納入病例322例。
1.5 統(tǒng)計學分析 采用GraphPad Prism6.0版軟件進行數(shù)據(jù)分析。定量數(shù)據(jù)用t檢驗,定性數(shù)據(jù)用Wilcoxon檢驗,生存分析用Kaplan-Meier法,Logrank檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 癌組織中PAIP1mRNA的表達水平高于癌旁組織 與癌旁組織相比,22例病例中癌組織中PAIP1表達上調(diào)的有17例,變化不明顯的有3例,表達下調(diào)的有2例,配對t檢驗,P=0.0002,癌組織表達水平高于癌旁組織,見圖1。
圖1 PAIP1在癌及癌旁組織中的表述水平
2.2 PAIP1在肝癌細胞中表達水平增高 與正常肝細胞LO2相比,常見肝癌細胞系中,PAIP1在肝癌細胞系 SMMC7721、HepG2、Huh-7中的表達水平增高,結(jié)果見圖2。
圖2 PAIP1蛋白在常見肝癌細胞系中的表達情況
2.3 組織芯片中癌組織PAIP1表達水平較癌旁組織增高 PAIP1蛋白在癌組織和癌旁組織的比較,癌組織中蛋白表達水平高于癌旁組織 (配對等級資料Wilcoxon檢驗,P=0.03),組織芯片免疫組化的典型圖片見圖3。
圖3 組織芯片PAIP1的免疫組化典型圖片
2.4 PAIP1表達水平與肝癌預后相關 Kaplan-Meier Plotter在線預后分析顯示,PAIP1表達水平與患者OS(HR=1.79)相關(P=0.0013),見圖4。
圖4 不同PAIP1表達水平的肝癌患者生存曲線
HCC發(fā)生過程中的一個重要特征是蛋白質(zhì)翻譯過程的異常,表現(xiàn)為調(diào)控蛋白質(zhì)翻譯的重要信號途徑mTOR信號通路的異常及蛋白質(zhì)翻譯過程的重編程[12,13]。在蛋白質(zhì)翻譯起始過程中,翻譯起始過程是限速步驟,影響起始過程的因素對蛋白質(zhì)翻譯過程有重要作用。除翻譯起始因子外,Poly(A)結(jié)合蛋白相互作用蛋白1(Poly(A)binding protein interacting protein 1,PAIP1)的作用比較特殊,PAIP1 可與eIF3和eIF4A互作,形成Paip1-eIF3-eF4G和Paip1-PABP-eIF4G復合物,促進了mRNA環(huán)形結(jié)構(gòu)的形成,迄今為止,人類中只發(fā)現(xiàn)PAIP1參與mR NA環(huán)化銜接,因此,PAIP1是蛋白翻譯起始必須因子[14,15]。已有研究發(fā)現(xiàn)PAIP1參與乳腺癌[7]、胰腺癌[8]、胃癌[9]等腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程,本研究發(fā)現(xiàn),PAIP1具有結(jié)合RNA的作用,可能在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮作用[16]。但PAIP1在肝癌中的作用目前尚不明了,因此,明確PAIP1在肝癌的發(fā)生、發(fā)展過程的作用及分子機制,可能為肝癌治療及預防提供新思路。
本研究發(fā)現(xiàn),組織芯片中PAIP1蛋白在肝細胞癌組織中的表達水平顯著高于癌旁組織,生存分析表明,PAIP1低表達組的生存率高于PAIP1高表達組的生存率,提示PAIP1表達水平與病人預后相關,PAIP1可能在肝癌發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮作用。新鮮肝細胞癌組織PAIP1的mRNA表達水平高于在癌旁組織,肝細胞癌細胞系中PAIP1的蛋白表達水平也較正常肝細胞表達水平高。Real-time PCR檢測PAIP1 mRNA水平及免疫組化檢測PAIP1蛋白水平,結(jié)果均表明PAIP1在肝細胞癌組織中的表達水平高于癌旁組織,提示PAIP1可能為肝細胞癌相關基因。
本研究應用免疫組化染色和RT-PCR方法,結(jié)合在線數(shù)據(jù)庫分析患者臨床資料及生存情況,發(fā)現(xiàn)PAIP1高表達是HCC一個不良預后因素,提示PAIP1可能成為一種新的分子治療靶點。為了進一步揭示PAIP1在肝細胞癌發(fā)生發(fā)展過程中的作用及機制,下一步將在其他患者人群或擴大樣本量加以驗證。