孟圓圓,遲鵬宇,馬麗輝,陳敏,孫冬霞,龐嵐,李燕
子宮內(nèi)膜癌(endometrial carcinoma,EC)是女性生殖系統(tǒng)常見惡性腫瘤之一,其發(fā)病率僅次于宮頸癌[1]。EC早期常無(wú)明顯臨床癥狀,確診時(shí)常處于晚期且病情進(jìn)展較快,患者預(yù)后不佳[2]。目前,手術(shù)、放療、藥物或三者聯(lián)合是臨床治療EC的常用手段[3],經(jīng)治療后患者5年生存率為70%~80%[4],但EC的具體發(fā)病機(jī)制尚不清楚,因此臨床迫切需要尋找有助于早期診斷及治療EC的靶分子。微小RNA(miRNA)是長(zhǎng)度為l9~25個(gè)核苷酸的內(nèi)源性非編碼小分子RNA,可直接調(diào)控靶基因表達(dá),參與人類多種癌癥的發(fā)生發(fā)展過(guò)程[5]。研究表明,miRNA-944在EC組織中呈高表達(dá),并可促進(jìn)腫瘤形成[6]。近年越來(lái)越多研究開始關(guān)注miRNA-373在惡性腫瘤(如肝癌[7]、肺癌[8])發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的作用,但其在EC中的作用鮮有報(bào)道。本研究旨在探討EC組織miRNA-373表達(dá)情況及其對(duì)EC細(xì)胞增殖、遷移的影響,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 一般資料 選取2012年6月—2013年6月在邯鄲市婦幼保健院行手術(shù)治療的64例EC患者的EC組織作為試驗(yàn)組,患者年齡32~63歲,平均年齡(52.1±6.4)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)病歷資料完整;(2)病理檢查結(jié)果為EC;(3)術(shù)前未行其他治療。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并其他類型惡性腫瘤者;(2)合并全身感染性疾病者;(3)合并心、肺、肝、腎等重要臟器及血液、內(nèi)分泌、免疫等系統(tǒng)疾病者。另選取同期在邯鄲市婦幼保健院行子宮切除術(shù)的30例良性子宮肌瘤患者的正常組織作為對(duì)照組。所有組織標(biāo)本經(jīng)液氮冷凍后于-80 ℃冰箱中儲(chǔ)存?zhèn)溆?。本研究?jīng)邯鄲市婦幼保健院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn),所有患者簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 miRNA-373、大型腫瘤抑制基因2(LATS2)檢測(cè)方法 采用美國(guó)Invitrogen公司生產(chǎn)的Trizol試劑提取兩組組織標(biāo)本中總RNA,采用RevertAid RT Reverse Transcription試劑盒(Thermo Fisher Scientific,Inc)進(jìn)行cDNA合成,并應(yīng)用SYBR Green RT-qPCR 試 劑 盒(Kapa Biosystems,Inc.,MA,USA)檢測(cè)mRNA表達(dá)水平。實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)擴(kuò)增體系為10 ml,反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性30 s,95 ℃ 10 s,60 ℃ 30 s,共 40個(gè)循環(huán)。U6、GAPDH分別作為miRNA-373和LATS2的內(nèi)參。每個(gè)組織標(biāo)本重復(fù)檢測(cè)3次,應(yīng)用2-ΔΔct法計(jì)算miRNA-373、LATS2相對(duì)表達(dá)量。miRNA-373引物序列: 正 向:5'-GAAGTGCTTCGATTTTGGGGTGT-3',反 向:5'-TGCCGCCTGAACTTCACTCC-3';LATS2引物序列:正向:5'-ATGAGCTCCACTCTGCTC AATGTCACGG-3', 反 向:5'-GCAAGCTTCTCT ACCAAGAATGAAAGAGCAT-3';U6引 物 序 列:正 向:5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3', 反 向:5'-ACGCTTCACGAATTTGCGT-3';GAPDH引物序列:正向:5'-GCACCGTCAAG GCTGAGAAC-3',反向:5'-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-3'。
1.2.2 隨訪 EC患者術(shù)后均進(jìn)行電話及門診隨訪,并統(tǒng)計(jì)其術(shù)后5年生存情況,終點(diǎn)事件為死亡。
1.2.3 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)方法
1.2.3.1 細(xì)胞系培養(yǎng) 人子宮內(nèi)膜腺癌細(xì)胞系A(chǔ)N3CA、HEC-1A、HEC-1B和永生化人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞T-HESC均購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫(kù),將各細(xì)胞置于含10%胎牛血清(FBS)的RPMI1640(HyClone,Logan,UT,USA)中,在37 ℃含5%二氧化碳(CO2)恒溫培養(yǎng)箱中培育。與T-HESC細(xì)胞相比,AN3CA、HEC-1A、HEC-1B細(xì)胞系中miRNA-373表達(dá)上調(diào),且HEC-1B細(xì)胞系中miRNA-373表達(dá)上調(diào)最明顯,因此本研究選擇HEC-1B細(xì)胞系進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.2.3.2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 miRNA-373模擬物(miRNA-373 mimic)、miRNA-373抑制劑(miRNA-373 inhibitor)及其相對(duì)陰性對(duì)照物(分別為mimic-NC,inhibitor-NC)均購(gòu)自GenePharma(中國(guó)上海)。采用Lipofectamine 2000(Invitrogen,Carlsbad,USA) 試 劑盒進(jìn)行轉(zhuǎn)染,分別采用miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC,inhibitor-NC轉(zhuǎn)染HEC-1B細(xì)胞,具體操作如下:將3×105個(gè)細(xì)胞接種至6孔細(xì)胞培養(yǎng)板,在融合度達(dá)到50%時(shí)加入配置好的轉(zhuǎn)染物(10 μl miRNA-373 mimic或miRNA-373 inhibitor或mimic-NC或inhibitor-NC+125 μl無(wú)血清無(wú)抗生素培養(yǎng)基+5 μl Lipofectamine 2000試劑)并置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng),本研究細(xì)胞轉(zhuǎn)染率約為70%。
1.2.3.3 細(xì)胞增殖 采用噻唑藍(lán)(MTT)法檢測(cè)細(xì)胞增殖情況,具體操作如下:將分別轉(zhuǎn)染miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC,inhibitor-NC的HEC-1B細(xì)胞4×103個(gè)置于96孔板中孵育,分別于轉(zhuǎn)染0、24、48、72、96 h后將細(xì)胞在含1 mg/ml 37 ℃MTT無(wú)血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)4 h,去上清液后溶解在二甲基亞砜中(100 ml),采用Molecular Devices酶標(biāo)儀在波長(zhǎng)570 nm處讀取吸光度值,以轉(zhuǎn)染時(shí)間為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo)繪制細(xì)胞增殖曲線。
1.2.3.4 細(xì)胞遷移 采用穿梭小室(Transwell)(8 μm孔徑膜)檢測(cè)細(xì)胞遷移,具體方法如下:分別將轉(zhuǎn)染miRNA-373 mimi、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC、inhibitor-NC的HEC-1B細(xì)胞在無(wú)血清培養(yǎng)基溫育24 h,將3×104個(gè)HEC-1B細(xì)胞放入上室中,同時(shí)將含有10% FBS的遞質(zhì)置于下室中,24 h后在37 ℃環(huán)境下完全除去非遷移細(xì)胞;采用4%多聚甲醛固定遷移細(xì)胞,0.5%結(jié)晶紫染色液染色,顯微鏡下計(jì)數(shù)遷移細(xì)胞數(shù)量。
1.2.4 基因檢測(cè)方法 采用雙熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)驗(yàn)證miRNA-373與LATS2間的靶標(biāo)關(guān)系,主要技術(shù)流程如下:采用生物信息學(xué)方法分析并預(yù)測(cè)啟動(dòng)子區(qū)可能的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn);將野生型或突變型LATS2〔生工生物工程(上海)股份有限公司〕的3'-UTR插入pGL3-basic質(zhì)粒載體(Promega,Madison,USA)中,擴(kuò)增、克隆并提純質(zhì)粒備用;將野生型或突變型LATS2和miRNA-373 miminc的3'-UTR轉(zhuǎn)染至HEC-1B細(xì)胞中,24 h后使用DualGlo熒光素酶測(cè)定試劑盒(Promega)檢測(cè)相對(duì)熒光強(qiáng)度以分析熒光素酶活性,并與空載對(duì)照比較。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)量資料以(±s)表示,兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析;計(jì)數(shù)資料分析采用χ2檢驗(yàn);采用Graphpad Prism 6軟件繪制Kaplan-Meier生存曲線以分析不同miRNA-373表達(dá)情況EC患者術(shù)后5年預(yù)后,采用Log-rank檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 臨床研究結(jié)果
2.1.1 miRNA-373表達(dá)情況 對(duì)照組miRNA-373相對(duì)表達(dá)量為(0.48±0.17),試驗(yàn)組為(1.32±0.29);試驗(yàn)組miRNA-373相對(duì)表達(dá)量高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.634,P=0.008)。
2.1.2 術(shù)后5年預(yù)后 根據(jù)miRNA-373平均值將試驗(yàn)組患者分為低表達(dá)組(n=26)和高表達(dá)組(n=38),Kaplan-Meier生存曲線顯示,高表達(dá)組患者術(shù)后5年累積生存率為52.6%,低于低表達(dá)組的84.6%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=5.682,P=0.020,見圖1)。
2.2 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.2.1 LATS2表達(dá) 轉(zhuǎn)染miRNA-373 mimic的HEC-1B細(xì)胞LATS2相對(duì)表達(dá)量為(0.42±0.06),低于轉(zhuǎn) 染 mimic-NC的 HEC-1B細(xì) 胞 的(0.91±0.18),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.143,P=0.032);轉(zhuǎn)染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細(xì)胞LATS2相對(duì)表達(dá)量為(2.03±0.02),高于轉(zhuǎn)染inhibitor-NC的HEC-1B細(xì)胞的(1.11±0.08),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.626,P=0.014)。
2.2.2 細(xì)胞增殖 轉(zhuǎn)染96 h后,轉(zhuǎn)染miRNA-373 mimic的HEC-1B細(xì)胞吸光度值高于轉(zhuǎn)染mimic-NC的HEC-1B細(xì)胞,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.499,P=0.023,見圖2A);轉(zhuǎn)染96 h后,轉(zhuǎn)染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細(xì)胞吸光度值低于轉(zhuǎn)染inhibitor-NC的HEC-1B細(xì)胞,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.256,P=0.015,見圖2B)。
圖1 不同miRNA-373表達(dá)情況EC患者術(shù)后5年生存情況的Kaplan-Meier生存曲線Figure 1 Kaplan-Meier survival curve for postoperative five-year survival status in EC patients with different expression of miRNA-373
2.2.3 細(xì)胞遷移 轉(zhuǎn)染miRNA-373 mimic的HEC-1B細(xì)胞中遷移細(xì)胞數(shù)量為(178±12)個(gè),多于轉(zhuǎn)染mimic-NC的HEC-1B細(xì)胞的(77±25)個(gè),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.585,P=0.006);轉(zhuǎn)染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細(xì)胞中遷移細(xì)胞數(shù)量為(25±6)個(gè),少于轉(zhuǎn)染inhibitor-NC的HEC-1B細(xì)胞的(70±10)個(gè),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.061,P=0.002)。
2.3 基因檢測(cè)結(jié)果 生物信息學(xué)分析結(jié)果顯示,LATS2含有miRNA-373的潛在結(jié)合位點(diǎn)(見圖3)。雙熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)檢測(cè)結(jié)果顯示,野生型LATS2中miRNA-373相對(duì)熒光強(qiáng)度為(0.24±0.05),低于空載對(duì)照的(0.96±0.07),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=5.287,P<0.01);突變型LATS2中miRNA-373相對(duì)熒光強(qiáng)度為(0.98±0.04),與空載對(duì)照的(0.96±0.07)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.281,P=0.928)。
圖2 miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor轉(zhuǎn)染HEC-1B細(xì)胞后不同時(shí)間點(diǎn)吸光度值變化Figure 2 Changes of optical density in HEC-1B cells after transfection of miRNA-373 mimic or miRNA-373 inhibitor at different time points
圖3 LATS2結(jié)合位點(diǎn)和miRNA-373基因啟動(dòng)子的示意圖Figure 3 Schematic diagram for LATS2 binding site and miRNA-373 gene promoter
EC患者常無(wú)特異性臨床表現(xiàn),但患者病情進(jìn)展快、發(fā)病過(guò)程復(fù)雜、預(yù)后差。隨著近年科學(xué)技術(shù)發(fā)展,EC的診斷和治療雖有了很大程度改善,但EC晚期患者生存率仍較低,預(yù)后仍不樂(lè)觀[9]。研究表明,miRNA可通過(guò)靶向癌基因或抑制癌基因而延緩癌癥進(jìn)展,且多種miRNA在癌癥患者中存在異常表達(dá)[6]。miRNA-373是miRNA的一員,參與了多種癌癥的發(fā)生發(fā)展過(guò)程,如腎細(xì)胞癌[10]、胃癌[8]等。譚飛非等[11]研究結(jié)果顯示,miRNA-373在EC組織中呈高表達(dá),但其潛在作用機(jī)制尚不清楚。本研究結(jié)果顯示,試驗(yàn)組miRNA-373相對(duì)表達(dá)量高于對(duì)照組,且高表達(dá)組患者術(shù)后5年累積生存率低于低表達(dá)組,提示miRNA-373有可能作為早期診斷EC并預(yù)測(cè)EC患者不良預(yù)后的生物學(xué)靶分子。
miRNA-373與多種腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。2006年,VOORHOEVE等[12]首次發(fā)現(xiàn)并證實(shí)miRNA-373是致癌基因,并可促進(jìn)惡性腫瘤形成。近年研究表明,在食管鱗狀細(xì)胞癌中miRNA-373會(huì)通過(guò)抑制TIMP3表達(dá)而增強(qiáng)細(xì)胞侵襲和遷移能力[8,12];在肝癌中,miRNA-373 inhibitor可通過(guò)下調(diào)miRNA-373的表達(dá)而抑制細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[7]。本研究結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染96 h后,轉(zhuǎn)染miRNA-373 mimic的HEC-1B細(xì)胞吸光度值高于轉(zhuǎn)染mimic-NC的HEC-1B細(xì)胞;轉(zhuǎn)染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細(xì)胞吸光度值低于轉(zhuǎn)染inhibitor-NC的HEC-1B細(xì)胞;轉(zhuǎn)染miRNA-373 mimic的HEC-1B細(xì)胞中遷移細(xì)胞數(shù)量于轉(zhuǎn)染mimic-NC的HEC-1B細(xì)胞;轉(zhuǎn)染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細(xì)胞中遷移細(xì)胞少于轉(zhuǎn)染inhibitor-NC的HEC-1B細(xì)胞,提示miRNA-373表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)EC細(xì)胞增殖、遷移,而下調(diào)其表達(dá)則可抑制EC細(xì)胞增殖、遷移,與miRNA-373 在胃癌[13]、纖維肉瘤[14]、膀胱癌[15]中的作用相似。也有研究表明,miRNA-373在結(jié)腸癌[15]、膠質(zhì)瘤[16]、非小細(xì)胞肺癌[17]中具有抑癌作用,分析其原因可能為:惡性腫瘤形成是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程,并受到多種因素影響,miRNA-373在不同腫瘤中可能通過(guò)不同途徑發(fā)揮促癌或抑癌作用。
LATS2是Hippo途徑的重要組成部分,在細(xì)胞增殖、凋亡、遷移和侵襲過(guò)程中具有至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用[18]。研究表明,LATS2作為一種腫瘤抑制因子,可下調(diào)B淋巴細(xì)胞-2基因(Bcl-2)和B淋巴細(xì)胞-xl基因(Bcl-xl)并促進(jìn)細(xì)胞凋亡[19];此外,LATS2高表達(dá)還能通過(guò)抑制素鼠雙微體蛋白2(Mdm2)的E3泛素連接酶活性而導(dǎo)致G1/S期細(xì)胞周期停滯[20]。此外,miRNAs主要通過(guò)調(diào)控靶基因而參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡等過(guò)程,而LATS2作為抑癌基因已被多種miRNAs作為靶向位點(diǎn),如LATS2可作為miRNA-135b靶向位點(diǎn)并促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞增殖[21]。GAO等[22]研究表明,miRNA-31可通過(guò)Hippo途徑而抑制LATS2表達(dá),進(jìn)而激活上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化,促進(jìn)食管鱗狀細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展。本研究結(jié)果顯示,LATS2含有miRNA-373的潛在結(jié)合位點(diǎn),提示EC組織細(xì)胞中miRNA-373可直接靶向調(diào)節(jié)LATS2的表達(dá)。值得注意的是,已有研究證實(shí),miRNA-373轉(zhuǎn)錄后可調(diào)節(jié)LATS2的表達(dá)并刺激人食管癌細(xì)胞增殖[23]。本研究結(jié)果顯示,野生型LATS2中miRNA-373相對(duì)熒光強(qiáng)度低于空載對(duì)照,突變型LATS2中miRNA-373相對(duì)熒光強(qiáng)度與空載對(duì)照比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;轉(zhuǎn)染miRNA-373 mimic的HEC-1B細(xì)胞LATS2相對(duì)表達(dá)量低于轉(zhuǎn)染mimic-NC的HEC-1B細(xì)胞,而轉(zhuǎn)染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細(xì)胞LATS2相對(duì)表達(dá)量高于轉(zhuǎn)染inhibitor-NC的HEC-1B細(xì)胞,提示miRNA可能通過(guò)靶向調(diào)節(jié)LATS2的表達(dá)而促進(jìn)EC細(xì)胞增殖、遷移。
綜上所述,miRNA-373在EC組織中呈高表達(dá),其可能通過(guò)靶向調(diào)節(jié)LATS2的表達(dá)而促進(jìn)EC細(xì)胞增殖、遷移,進(jìn)而影響EC患者預(yù)后,這為EC發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供了一定的理論基礎(chǔ);但本研究未探討miRNA-373調(diào)節(jié)LATS2的具體機(jī)制,仍需后續(xù)研究進(jìn)一步探索。
作者貢獻(xiàn):孟園園、李燕進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施、資料收集整理、撰寫論文并對(duì)文章負(fù)責(zé);遲鵬宇、馬麗輝、陳敏進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)施、評(píng)估、資料收集;龐嵐進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并指導(dǎo)撰寫論文;孫冬霞進(jìn)行質(zhì)量控制及審校。
本文無(wú)利益沖突。