潘國剛,王春芳,黃春傳,梁麗娜,許桂丹,鄧益斌(右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院檢驗科,廣西百色 533000)
鼻咽癌是常見的惡性腫瘤,具有明顯的區(qū)域分布特征[1]。我國是鼻咽癌的高發(fā)地區(qū),發(fā)病率明顯高于世界平均水平[2]。因此,提高鼻咽癌早期篩查水平具有重要的意義。研究表明,長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,LncRNA)是腫瘤潛在的標志物和治療靶點,其異常表達與腫瘤進展密切相關[3]。結直腸腫瘤差異表達基因(colon rectal neoplasia differentially expressed,CRNDE)是近年來發(fā)現的LncRNA家族成員,其在非小細胞肺癌、結直腸癌、胃癌等多種腫瘤中呈高表達[4],發(fā)揮類似促癌基因的作用。但CRNDE在鼻咽癌中的表達及其臨床意義尚不明確。本研究擬選取鼻咽癌患者作為研究對象,探討血清和組織中CRNDE的表達與鼻咽癌患者臨床病理參數的關系以及CRNDE促進鼻咽癌細胞增殖情況,以期為實現鼻咽癌早期篩查提供實驗依據。
1.1研究對象 選取2017年12月至2019年11月在右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院住院的鼻咽癌患者78例,其中男51例,女27例,年齡(50.3±7.6)歲。納入標準:(1)均經臨床病理穿刺確診為鼻咽癌低分化鱗癌;(2)入組前未接受放化療;(3)年齡≥18歲。排除標準:(1)合并其他惡性腫瘤;(2)合并神經系統(tǒng)疾病等其他已知的可影響CRNDE表達的疾病;(3)患心、肝、腎等臟器功能障礙。TNM分期:Ⅰ~Ⅱ期30例,Ⅲ~Ⅳ期48例。選取同期于體檢中心體檢健康者78例作為健康人對照組,其中男48例,女30例,年齡(51.0±7.9)歲。兩組性別、年齡比較差異無統(tǒng)計學意義(χ2=90.35,P>0.05)。本研究經右江民族醫(yī)學院附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準(No.YJFY-L-2019056),各研究對象均知情同意。
1.2標本采集 采集鼻咽癌患者就診時(未經臨床治療)以及體檢健康者體檢時的清晨空腹靜脈血標本3 mL,3 000×g離心10 min,肝素抗凝劑處理,分離血清,置于-70 ℃保存。同時采集鼻咽癌患者癌組織及配對的癌旁組織(距離癌組織大于5 cm,且經病理組織學證實無癌細胞)標本,送病理科進行免疫組化染色檢測,置于-70 ℃保存。
1.3細胞系、主要儀器及試劑 鼻咽癌細胞系CNE-2Z(WT)、CNE-2Z(Cas9-CRNDE)購自上海斯信生物科技公司。mirVana PARIS試劑盒(美國Thermo Fisher Scientific公司);逆轉錄試劑盒、CCK8試劑盒(日本TaKaRa公司);SYBR PrimeScriptTMRT-PCR試劑盒(大連寶生物公司)。ABI 7500熒光定量PCR儀(美國Applied Biosystems公司);UL2000超微量分光光度計、NanoDrop2000核酸濃度檢測儀(美國Thermo Fisher Scientific公司)。
1.4CRNDE檢測
1.4.1RNA提取及逆轉錄反應 按照mirVana PARIS試劑盒說明書提取各研究對象的血清總RNA;組織標本先進行組織研磨,再按照上述方法進行組織總RNA提取。UL2000超微量分光光度計檢測RNA的濃度和純度,取吸光度(A260/280 nm)為1.8~2.0的樣本,按照逆轉錄試劑盒說明書將RNA逆轉錄為cDNA,樣本置于-20 ℃保存。
1.4.2實時熒光定量PCR(qRT-PCR) 根據GenBank中CRNDE及GAPDH的序列號(分別為NM_001308963和NM_001115114),由上海生工公司采用DNAClub引物設計軟件設計并合成引物。CRNDE上游引物序列:5′-GCGGAGGTTAAGTGT-3′,下游引物序列:5′-AACAGGTTTACCTCCTTATCTTCA
GAA-3′,退火溫度55 ℃,產物片段大小841 bp;GAPDH上游引物序列:5′-TGGCTTGGTGTCTTTCTTT
TCT-3′,下游引物序列:5′-GTGGCTGACAAGACTTA
ACTCAA-3′,退火溫度52 ℃,產物片段大小1 329 bp。以cDNA為模板,GAPDH為內參照,按照SYBR PrimeScriptTMRT-PCR試劑盒及ABI 7500熒光定量PCR儀說明書進行qRT-PCR檢測。PCR反應體系為10 μL,包括:primeSTAY 1 μL,2.5×dNTP MIX 4 μL,10 μmol/L上、下游引物各1 μL,RNase-free H2O 2 μL,cDNA樣本1 μL。循環(huán)參數:95 ℃預變性30 s;95 ℃ 5 s,65 ℃ 30 s,72 ℃ 5 s,共40個循環(huán);4 ℃延伸10 min。使用StepOneTM軟件采集熒光信號并進行熔解曲線分析,CRNDE表達量用2-△△Ct法計算。ΔΔCt=(實驗組Ct目的基因-實驗組Ct內參基因)-(對照組Ct目的基因-對照組Ct內參基因)。每組設3個復孔,實驗重復3次。
1.5細胞培養(yǎng) 取鼻咽癌細胞系CNE-2Z(WT)和CNE-2Z(Cas9-CRNDE),加入10% RPMI-1640培養(yǎng)基,置于5%CO2、37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)。隔日進行傳代培養(yǎng),將細胞調至狀態(tài)最佳時,接種于96孔細胞培養(yǎng)板進行常規(guī)培養(yǎng),用于后續(xù)試驗。
1.6CCK-8增殖試驗 分別收集實驗組[CNE-2Z(Cas9-CRNDE)]及相應的陰性對照組[CNE-2Z(WT)]培養(yǎng)48 h后的細胞,制成單細胞懸液,RPMI-1640培養(yǎng)基調整細胞密度至6×104/mL,接種于96孔細胞培養(yǎng)板,每組設置6個復孔。將細胞置于37 ℃、5%CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),于轉染72 h后(根據前期預實驗選取的最佳時間點),每孔加入100 μL混合液(CCK-8溶液與RPMI-1640培養(yǎng)基按1∶10體積比配制),置于37 ℃、5%CO2恒溫培養(yǎng)箱中溫育3 h,酶聯儀檢測450 nm波長處各孔吸光度(A)值,取其均值進行計算。實驗重復3次。
2.1血清及組織中CRNDE表達的差異 鼻咽癌患者血清CRNDE的表達水平(5.27±0.89)明顯高于健康人群(1.01±0.12),差異具有統(tǒng)計學意義(t=18.245,P<0.05)。鼻咽癌患者癌組織中CRNDE的表達水平(1.82±0.21)明顯低于癌旁組織(4.56±0.38),差異有統(tǒng)計學意義(t=3.056,P<0.05)。
2.2血清CRNDE表達與鼻咽癌患者臨床病理參數的關系CRNDE表達與鼻咽癌患者性別、年齡無關(P>0.05);而與T分期、N分期、TNM分期、淋巴結轉移、侵犯頸動脈鞘、侵犯顱底與否有關(P<0.05),見表1。
表1 血清CRNDE表達與鼻咽癌患者臨床病理參數的關系
2.3敲除CRNDE對鼻咽癌細胞增殖的影響 CCK-8增殖試驗結果顯示,轉染72 h后轉染組與其陰性對照組的細胞增殖能力比較,差異有統(tǒng)計學意義(2.42±0.13 vs 5.81±0.48,t=3.142,P<0.05)。
2.4血清CRNDE在鼻咽癌早期篩查中的臨床價值 以30例Ⅰ~Ⅱ期鼻咽癌患者作為實驗組,78例體檢健康者作為對照組,ROC曲線分析血清CRNDE篩查早期鼻咽癌的臨床價值,結果表明,其ROC曲線下面積(AUCROC)為0.835(95%CI:0.598~0.984),當cut-off值為11.25時,敏感性和特異性分別為93.1%和81.7%,見圖1。
圖1 血清CRNDE篩查早期鼻咽癌的ROC曲線分析
CRNDE最初被發(fā)現于結直腸癌組織中,被認為是結直腸癌差異表達的LncRNA,隨后發(fā)現在多種惡性腫瘤中也異常表達。Yang等[5]研究發(fā)現,CRNDE在宮頸癌組織和細胞系中均表達上調,其高表達與FIGO分期及淋巴結轉移呈正相關,且CRNDE高表達者的總生存率明顯降低。這與本研究結果較為一致。Cheng等[6]研究結果表明,膀胱癌組織中CRNDE的表達較癌旁組織顯著升高,且其表達水平與TNM分期呈正相關;其進一步研究證實,轉染CRNDE后可明顯提高膀胱癌細胞的遷移和增殖能力,并抑制細胞凋亡。本研究采用CCK8增殖試驗也發(fā)現了類似的結果,進一步證實CRNDE具有促癌基因的作用。此外,本研究通過對比鼻咽癌患者及健康人群血清CRNDE的表達差異,發(fā)現鼻咽癌患者血清中CRNDE的表達水平均顯著高于健康人群(P<0.05),與CRNDE在結直腸癌等腫瘤中的表達情況相類似[7],這表明CRNDE高表達可能是誘發(fā)鼻咽癌的主要因素之一。本研究進一步分析血清CRNDE表達與鼻咽癌患者臨床病理參數的相關性,結果發(fā)現TNM分期越高者,其血清CRNDE的表達水平越高(P<0.05),表明CRNDE可能具有促鼻咽癌作用[8];此外,合并淋巴結轉移、侵犯頸動脈鞘及侵犯顱底者的血清CRNDE表達水平明顯高于未合并者(P<0.05),提示CRNDE可以促進鼻咽癌侵襲及遷移[9]。而不同性別、年齡的鼻咽癌患者血清CRNDE的表達水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),提示血清CRNDE不易受鼻咽癌患者個體因素的影響。另外,本研究選取了鼻咽癌患者癌組織和配對的癌旁組織進行CRNDE表達水平的對比,發(fā)現癌組織中CRNDE的表達水平較癌旁組織明顯升高(P<0.05),這與血清學實驗結果相一致。為了進一步探索CRNDE對于鼻咽癌細胞系的作用,我們選取鼻咽癌細胞[CNE-2Z(WT)]及其敲除CRNDE基因的細胞系 [CNE-2Z(Cas9-CRNDE)]進行CCK8增殖試驗分析,結果發(fā)現敲除CRNDE基因的鼻咽癌細胞系的細胞增殖能力明顯降低(P<0.05),證實了CRNDE基因可以促進鼻咽癌細胞的增殖。本研究利用ROC曲線分析血清CRNDE對早期鼻咽癌篩查的效能,結果表明其AUCROC為0.835(95%CI:0.598~0.984),敏感性和特異性分別為93.1%和81.7%,提示血清CRNDE在鼻咽癌早期篩查方面具有良好的臨床應用價值。然而,本研究所納入病例的隨訪時間較短,且尚未分析CRNDE與鼻咽癌預后的關系,是本實驗的不足之處。