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        miR-501靶向BLID介導(dǎo)吉非替尼耐藥性非小細(xì)胞肺癌的惡性表型

        2020-05-25 02:35:15葛凌陳何健徐航娣
        中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào) 2020年12期
        關(guān)鍵詞:肺癌血清實(shí)驗(yàn)

        葛凌 陳何健 徐航娣

        [摘要] 目的 探究miR-501在吉非替尼耐藥非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)中的作用和機(jī)制。 方法 采用實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qRT-PCR)檢測吉非替尼耐藥性NSCLC血清和細(xì)胞系PC9/GR中miR-501的表達(dá)水平,通過CCK-8、劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell實(shí)驗(yàn)檢測miR-501對(duì)PC9/GR的惡性表型的影響;利用在線數(shù)據(jù)庫預(yù)測miR-501的潛在靶點(diǎn),并驗(yàn)證其在PC9/GR的具體作用。 結(jié)果 與健康對(duì)照人群和正常人肺上皮細(xì)胞系比較,miR-501在吉非替尼耐藥性NSCLC患者血清和PC9/GR中表達(dá)水平升高,差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.01);與mimics NC比較,miR-501 mimics PC9/GR的增殖、遷移和侵襲能力增加,差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.01);熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)證實(shí)BLID是miR-501的直接靶點(diǎn);與miR-501 mimics+pcDNA3.1比較,miR-501 mimics+pcDNA3.1-BLID PC9/GR的增殖、遷移和侵襲能力下降,差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.01)。 結(jié)論 上調(diào)表達(dá)的miR-501通過抑制BLID進(jìn)而促進(jìn)吉非替尼耐藥性NSCLC的增殖、遷移和侵襲能力。因此,miR-501是吉非替尼耐藥性NSCLC的潛在靶點(diǎn)。

        [關(guān)鍵詞] 非小細(xì)胞肺癌;miR-501;吉非替尼耐藥;BLID

        [中圖分類號(hào)] R734.2 ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] 1673-7210(2020)04(c)-0018-06

        The malignant phenotype of gefitini-resistant non-small cell lung cancer mediated by miR-501 targeted BLID

        GE Ling1 ? CHEN Hejian2 ? XU Hangdi3

        1.Department of Pharmacy, Zhuji Hospital Affiliated to Wenzhou Medical University, Zhejiang Province, Zhuji ? 311800, China; 2.Department of Respiratory Medicine, Zhuji Hospital Affiliated to Wenzhou Medical University, Zhejiang Province, Zhuji ? 311800, China; 3.Medical College of Zhejiang University, Zhejiang Province, Hangzhou ? 310058, China

        [Abstract] Objective To explore the role of miR-501 in non-small cell lung cancer (NSCLC) with gefitinib resistance and its underlying mechanism. Methods The expression of miR-501 in NSCLC with gefitinib resistance serum and PC9/GR were evaluated by quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). The effect of miR-501 on the malignant phenotype of PC9/GR was detected by CCK-8, scratch test and Transwell test. The online database was used to predict the potential target of miR-501 and to verify its specific role in PC9/GR. Results Compared with the healthy control people and the normal lung epithelial cell lines, the expression level of miR-501 in gefitini-resistant NSCLC ?patients serum and PC9/GR were increased, and the differences were highly statistically significant (P < 0.01). Compared with the mimics NC, the proliferation, migration and invasion capacity of PC9/GR in the miR-501 mimics were increased, and the differences were highly statistically significant (P < 0.01). The luciferase reporter assay confirmed that BLID was a direct target for miR-501. Compared with the miR-501 mimics+pcDNA3.1, the proliferation, migration and invasion of PC9/GR in the miR-501 mimics+ pcdna3.1-blid were decreased, and the differences were highly statistically significant (P < 0.01). Conclusion The upregulation of miR-501 promoted the proliferation, migration, and invasion of geffitini-resistant NSCLC by inhibiting BLID. Therefore, miR-501 is a potential target for gefitinib-resistant NSCLC.

        [Key words] Non-small cell lung cancer; miR-501; Gefitinib resistance; BLID

        肺癌是呼吸系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤,其發(fā)病率和死亡率在全球范圍內(nèi)位居第一[1]。在病理分類中,肺癌的主要亞型是非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)。目前,多種治療方式均可用于臨床治療NSCLC。分子靶向藥吉非替尼的出現(xiàn)為一部分NSCLC患者帶來更好的臨床收益[2-3]。有研究顯示[4],大多數(shù)接受吉非替尼治療的NSCLC患者會(huì)出現(xiàn)耐藥性。微小RNA(miRNAs)是一類存在于生物體的非編碼RNA分子,其長度為21~25個(gè)核苷酸,通過結(jié)合mRNAs的3′端非翻譯區(qū),調(diào)節(jié)蛋白表達(dá),進(jìn)而在多種生理和病理過程中發(fā)揮作用[5-6]。miR-501是定位于X染色體的miRNA分子,介導(dǎo)胃癌對(duì)化療藥物阿霉素的耐藥性產(chǎn)生,并且與BLID的抑制表達(dá)相關(guān)[7]。在結(jié)直腸癌中,miR-501介導(dǎo)五氟尿嘧啶耐藥性腫瘤細(xì)胞的增殖[8]。這些研究均提示,miR-501在腫瘤耐藥性中扮演重要角色。近期的一項(xiàng)研究顯示[9],miR-501在肺腺癌中顯著高表達(dá)。Wang等[10]發(fā)現(xiàn),BLID在NSCLC中顯著低表達(dá)?;谝陨习l(fā)現(xiàn),本研究推測miR-501可能在吉非替尼耐藥性NSCLC中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料

        選取2018年1~10月就診于溫州醫(yī)科大學(xué)附屬諸暨醫(yī)院(以下簡稱“我院”)初診NSCLC患者6例為初診NSCLC組和吉非替尼耐藥性NSCLC患者6例為吉非替尼耐藥性NSCLC組,同期健康體檢者6名為健康對(duì)照組。三組性別、年齡、體重比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05),具有可比性,見表1。受試對(duì)象均被告知本試驗(yàn)的研究目的,并簽署知情同意書。涉及的操作經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

        表1 ? 三組一般資料比較

        1.2 細(xì)胞系

        正常人肺上皮細(xì)胞系BEAS-2B、人NSCLC細(xì)胞系PC9和人胚胎腎細(xì)胞系HEK-293T均購于美國ATCC公司;吉非替尼耐藥性PC9細(xì)胞系PC9/GR由PC9細(xì)胞系構(gòu)建,保存于溫州醫(yī)科大學(xué)科研實(shí)驗(yàn)中心。

        1.3 試劑與儀器

        胎牛血清FBS(貨號(hào):10099)、RPMI-1640培養(yǎng)基(貨號(hào):12633012)和DMEM培養(yǎng)基(貨號(hào):12491015)購于美國Gibco;miRNeasy Serum/Plasma試劑盒(貨號(hào):217184)和miRNeasy Mini試劑盒(貨號(hào):217004)購于德國Qiagen;SYBR Premix Ex Taq Ⅱ試劑盒(貨號(hào):DRR081A)購于日本Takara;引物、miR-501 mimics、BLID過表達(dá)質(zhì)粒、載有野生型BLID和突變型BLID的載體pGL3購于中國生工;Lipofectamine 3000(貨號(hào):L3000015)購于美國Invitrogen;吉非替尼(貨號(hào):SML1 657)購于美國Sigma-Aldrich;CCK-8試劑盒(貨號(hào):C0038)、RIPA裂解液(貨號(hào):P0013B)、BCA蛋白濃度測定試劑盒(貨號(hào):P0012)、SDS-PAGE凝膠配制試劑盒(貨號(hào):P0012A)、小鼠抗GAPDH單克隆抗體(貨號(hào):AF0006)和辣根過氧化物酶耦合二抗(貨號(hào):A0208、A0216)購于中國碧云天;Transwell小室(貨號(hào):354480)購于美國CORNING;PVDF膜(貨號(hào):IPVH00010)購于美國Millipore;兔抗BLID多克隆抗體(貨號(hào):ab230129)購于美國Abcam;熒光素酶報(bào)告基因檢測試劑盒(貨號(hào):G7940)購于美國Promega;倒置顯微鏡(IXplore Standard)購于日本奧林巴斯;實(shí)時(shí)定量PCR儀(CFX384 TouchTM)、電泳轉(zhuǎn)膜儀(Mini-PROTEAN?誖 Tetra Cell)、化學(xué)發(fā)光儀(ChemiDoc XRS+)和酶標(biāo)儀(iMark)購于美國Bio-Rad。

        1.4 方法

        1.4.1 細(xì)胞培養(yǎng) ?PC9、PC9/GR和HEK-293T培養(yǎng)于含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,BEAS-2B培養(yǎng)于含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基,隔天換液,在5% CO2、37℃條件下進(jìn)行培養(yǎng),當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到80%時(shí)進(jìn)行傳代。

        1.4.2 PC9/GR構(gòu)建和分組 ?處于對(duì)數(shù)生長期的PC9加入含有吉非替尼的培養(yǎng)基,濃度從100 nmol/L開始,培養(yǎng)24 h后,棄培養(yǎng)基和漂浮細(xì)胞,加入新鮮培養(yǎng)基。當(dāng)耐藥細(xì)胞在不含吉非替尼的培養(yǎng)基生長至對(duì)數(shù)期,提高吉非替尼濃度,反復(fù)誘導(dǎo),直至細(xì)胞在1 μmol/L吉非替尼下穩(wěn)定生長,即得到實(shí)驗(yàn)所用PC9/GR。實(shí)驗(yàn)分組:①miR-501 mimics+gefitinib組和mimics NC+gefitinib組;②共轉(zhuǎn)染野生型BLID和mimics NC組和共轉(zhuǎn)染野生型BLID和miR-501 mimics組;③pcDNA3.1-BLID組和pcDNA3.1組;④miR-501 mimics+pcDNA3.1-BLID+gefitinib組和miR-501 mimics+pcDNA3.1+gefitinib組。

        1.4.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR ?血清miRNA的提取用miRNeasy Serum/Plasma試劑盒,細(xì)胞miRNA用miR-Neasy Mini試劑盒提取,經(jīng)反轉(zhuǎn)錄后獲得cDNA后,用SYBR Premix Ex Taq Ⅱ試劑盒進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量,程序設(shè)定為95℃、10 min,然后40個(gè)循環(huán)為95℃、30 s,55℃、30 s,72℃、30 s。U6作為微小RNA內(nèi)參,采用2-ΔΔCt方法計(jì)算相對(duì)表達(dá)。hsa-miR-501:正義鏈5′-CTGCTCTGCTCGTCCTCTCT-3′,反義鏈5′-CTCCTGTCCTCACATGAAGA-3′。U6:正義鏈5′-AGGGG-CCATCCACAGTCTTC-3′,反義鏈5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。

        1.4.4 細(xì)胞活力測定 ?PC9和PC9/GR接種于96孔板,每孔細(xì)胞數(shù)約8000個(gè),用含有1 μmol/L吉非替尼的培養(yǎng)基培養(yǎng),在4、24、48 h和72 h測定OD值。將PC9/GR接種于96孔板,每孔細(xì)胞數(shù)約為6000個(gè),將miR-501 mimics(1.5 μL)、BLID過表達(dá)質(zhì)粒(1.5 μL),利用Lipofectamine 3000轉(zhuǎn)染至PC9/GR培養(yǎng)48 h,然后更換培養(yǎng)基,在4、24、48 h和72 h測定OD值。本研究中,每孔100 μL培養(yǎng)基加入10 μL的CCK-8反應(yīng)液,培養(yǎng)2 h后于酶標(biāo)儀測定,波長設(shè)定450 nm。miR-501 mimics序列:5′-AGAAUCCUUGCCCGGGUGCAUU-3′。陰性對(duì)照mimics NC序列:5′-GUCGGUUCGCAUACUCACUGGA-3′。

        1.4.5 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn) ?將轉(zhuǎn)染了miR-501 mimics、pcDNA3.1-BLID的PC9/GR接種于6孔板,每孔細(xì)胞數(shù)密度約為2.5×105個(gè),過夜培養(yǎng)后,用移液管尖端進(jìn)行劃痕,用無菌PBS輕輕洗去劃下的細(xì)胞,加入無血清培養(yǎng)基常規(guī)培養(yǎng),24 h后進(jìn)行拍照。

        1.4.6 Transwell實(shí)驗(yàn) ?將轉(zhuǎn)染了miR-501 mimics、pcDNA3.1-BLID的PC9/GR在無血清的培養(yǎng)基重懸,Transwell小室的上室接種約2×105個(gè)細(xì)胞,Transwell小室的下室倒入含血清的培養(yǎng)基。在細(xì)胞孵箱培養(yǎng)24 h后,用甲醇固定下室細(xì)胞,并用0.5%結(jié)晶紫染色20 min,然后在倒置顯微鏡下觀察、拍照并計(jì)數(shù)。

        1.4.7 熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn) ?熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)在HEK-293T中進(jìn)行。HEK-293T接種于96孔板,約8000個(gè)/孔,將載有野生型BLID的pGL3(1.5 μL)與miR-501 mimics(1.5 μL)、載有突變型BLID的pGL3(1.5 μL)與miR-501 mimics(1.5 μL)、載有野生型BLID的pGL3(1.5 μL)與mimics NC(1.5 μL)、載有突變型BLID的pGL3(1.5 μL)與mimics NC(1.5 μL)分別利用Lipofectamine 3000共轉(zhuǎn)染至HEK-293T內(nèi),48 h后用Bio-GloTM Luciferase Assay System檢測,分析數(shù)值。

        1.4.8 蛋白免疫印跡實(shí)驗(yàn) ?收集PC9/GR,用RIPA裂解,BCA法蛋白濃度定量;蛋白樣品用SDS-PAGE凝膠分離,然后轉(zhuǎn)至PVDF膜;PVDF膜用5%脫脂奶粉封閉2 h;抗BLID和GAPDH一抗在-4℃過夜孵育;TBST洗膜后,用辣根過氧化物酶耦合的二抗在室溫孵育PVDF膜2 h;ChemDocTM XRS+ System儀器檢測目的條帶,并用Image Lab軟件進(jìn)行灰度分析。

        1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

        采用GraphPad Prism 5軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,組間比較用非參數(shù)t檢驗(yàn),多組數(shù)據(jù)分析使用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以構(gòu)成比表示,采用χ2檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 miR-501的表達(dá)水平

        與健康對(duì)照組比較,初診NSCLC組、吉非替尼耐藥性NSCLC組血清miR-501表達(dá)水平升高(P < 0.01),且吉非替尼耐藥性NSCLC組血清miR-501表達(dá)水平高于初診NSCLC組(P < 0.05)(圖1A)。此外,qRT-PCR檢測細(xì)胞系顯示,PC9和PC9/GR的miR-501表達(dá)水平高于BEAS-2B(P < 0.01),且PC9/GR的miR-501表達(dá)水平高于PC9(P < 0.01)(圖1B)。

        A:miR-501在NSCLC患者和健康對(duì)照血清中的表達(dá);B:miR-501在NSCLC細(xì)胞系PC9和人正常肺上皮細(xì)胞系BEAS-2B的表達(dá)。*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。NSCLC:非小細(xì)肺癌

        圖1 ? miR-501在吉非替尼耐藥性NSCLC的表達(dá)

        2.2 miR-501在PC9/GR中的作用

        與4 h比較,PC9/GR正常生長,而PC9的增殖能力明顯降低(P < 0.01)(圖2A)。miR-501 mimics+gefitinib組PC9/GR增殖能力高于mimics NC+gefitinib組(P < 0.01)(圖2B)。miR-501 mimics+gefitinib組細(xì)胞遷移能力高于mimics NC+gefitinib組(P < 0.01)(圖2C)。Transwell實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,miR-501 mimics+gefitinib組細(xì)胞侵襲能力高于mimics NC+gefitinib組(P < 0.01)(圖2D)。

        2.3 miR-501的靶點(diǎn)鑒定

        與mimics NC組比較,共轉(zhuǎn)染野生型BLID和miR-501 mimics組的熒光素酶活性顯著減低(P < 0.01)(圖3A)。miR-501 mimics組PC9/GR的BLID蛋白表達(dá)水平低于mimics NC組(P < 0.01)(圖3B)。

        2.4 miR-501/BLID軸在PC9/GR中的作用

        將BLID過表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染至PC9/GR,pcDNA3.1-BLID組BLID的蛋白表達(dá)水平顯著高于pcDNA3.1組(P < 0.01)(圖4A)。miR-501 mimics+pcDNA3.1-BLID+gefitinib組的細(xì)胞活力低于miR-501 mimics+pcDNA3.1+gefitinib組(P < 0.01)(圖3B)。miR-501 mimics+pcDNA3.1-BLID+gefitinib組PC9/GR的遷移能力和侵襲能力均低于miR-501 mimics+pcDNA3.1+gefitinib組(P < 0.05或P < 0.01)(圖4C~D)。

        3 討論

        肺癌是腫瘤相關(guān)性致死的主要惡性疾病,80%~85%的肺癌屬于NSCLC[11]。研究發(fā)現(xiàn)20%~40%NSCLC患者存在表皮生長因子受體(EGFR)突變[12]。分子靶向藥物吉非替尼是一種酪氨酸激酶抑制劑,與EGFR的ATP結(jié)合位點(diǎn)競爭性結(jié)合,用于攜有EGFR突變的NSCLC患者[13]。然而,臨床使用發(fā)現(xiàn),接受吉非替尼治療的NSCLC患者在中位治療期約10個(gè)月后會(huì)產(chǎn)生對(duì)吉非替尼的耐藥性,導(dǎo)致治療失敗[4]。因此,尋找NSCLC吉非替尼耐藥靶點(diǎn)有助于為臨床治療NSCLC提供更好的策略。

        大量研究證實(shí),miRNAs在NSCLC的耐藥性產(chǎn)生中發(fā)揮重要作用。Zhang等[14]發(fā)現(xiàn),miR-135a誘導(dǎo)促細(xì)胞增殖相關(guān)蛋白R(shí)AC1上調(diào)介導(dǎo)NSCLC細(xì)胞的吉非替尼耐藥性。臨床樣本結(jié)果提示,攜有EGFR突變的NSCLC血清出現(xiàn)miR-214表達(dá)顯著增高;進(jìn)一步的細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,下調(diào)miR-214可抑制厄洛替尼耐藥性NSCLC細(xì)胞的遷移和侵襲能力,增加其對(duì)厄洛替尼的敏感性[15]。這些研究提示,miRNAs具有促進(jìn)NSCLC耐藥性產(chǎn)生的作用。此外,抑制miR-873可促進(jìn)NSCLC細(xì)胞的吉非替尼耐藥性[16]。與之類似的是,沉默miR-483-3p的表達(dá)誘導(dǎo)EGFR突變型NSCLC細(xì)胞出現(xiàn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,并降低腫瘤細(xì)胞對(duì)吉非替尼的敏感性[17],提示不同miRNAs分子在NSCLC的耐藥性產(chǎn)生中扮演相反的角色。本研究結(jié)果提示,miR-501在吉非替尼耐藥性NSCLC患者和細(xì)胞系中均出現(xiàn)上調(diào)表達(dá)。離體實(shí)驗(yàn)明確miR-501抑制BLID的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)PC9/GR細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力。

        BLID是凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2家族分子,在多種腫瘤組織中顯著低表達(dá),并參與腫瘤耐藥性。在乳腺癌和卵巢癌中,BLID的缺失表達(dá)介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞對(duì)PARP抑制劑的耐藥性[18]。Goldsmith等[19]研究證實(shí),下調(diào)表達(dá)的BLID與神經(jīng)母細(xì)胞瘤的治療反應(yīng)和耐藥性相關(guān)。另有研究顯示[20],miR-501在阿霉素耐藥的胃癌組織和細(xì)胞中高表達(dá),通過抑制BLID的表達(dá)介導(dǎo)阿霉素的耐藥性。該課題組進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)明確,miR-501主要來源于阿霉素耐藥性胃癌細(xì)胞的外泌體[7]。本研究結(jié)果與其類似,并發(fā)現(xiàn)在PC9/GR細(xì)胞中轉(zhuǎn)染BLID過表達(dá)質(zhì)??赡孓D(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為。

        綜上,miR-501具有促進(jìn)吉非替尼耐藥性NSCLC細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的作用,而且其作用與抑制BLID表達(dá)有關(guān)。因此,這些結(jié)果初步提示miR-501/BLID軸促進(jìn)吉非替尼耐藥性NSCLC細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力,而抑制miR-501可能有助于阻斷吉非替尼耐藥性NSCLC的進(jìn)展。

        [參考文獻(xiàn)]

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        (收稿日期:2019-12-13 ?本文編輯:劉永巧)

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