楊 靜,霍玉青
(濱州醫(yī)學院附屬醫(yī)院腫瘤科,山東 濱州 256600)
宮頸癌是最常見的婦科惡性腫瘤之一,嚴重威脅著婦女的健康。在常見惡性腫瘤中宮頸癌的發(fā)病率位居第三位,在婦科惡性腫瘤中其死亡率位居第四位。據(jù)全球范圍統(tǒng)計,每年約有47.1萬新發(fā)病例,21.5萬死亡病例。我國每十萬婦女中有12.96人患宮頸癌,3.28人死于宮頸癌[1]。80%的宮頸癌發(fā)生在發(fā)展中國家,且發(fā)病年齡年輕化給婦女健康帶來嚴重影響。
蛋白質(zhì)泛素化是一個可逆的過程。一些蛋白質(zhì)家族具有去泛素化的活性,其中包括卵巢腫瘤蛋白酶(OTU)家族、泛素特異蛋白酶(USP)家族和泛素C端水解酶(UCH)家族等[2]。OTUD5(OTU domain-containing protein 5 )屬于含有OTU結(jié)構(gòu)域的半胱氨酸蛋白酶超家族。OUT結(jié)構(gòu)域能介導去泛素化酶活性,OTUD5能通過去除的K63多聚泛素鏈泛素化抑制I型干擾素的產(chǎn)生[3]。但目前其在宮頸癌中的表達及意義尚不明確。
1.1臨床標本免疫組化檢測及結(jié)果判定:收集60例行根治性手術(shù)治療的宮頸癌患者病理標本,所有標本均經(jīng)病理學證實。兔抗人OTUD5單克隆抗體購于Novus公司。過氧化酶標記的鏈酶卵白素(streptavidin-perosidase,SP)免疫組化染色試劑盒購自武漢博士德公司。采用半定量積分法判斷陽性結(jié)果,以出現(xiàn)棕色顆粒作為陽性標準。將“-”定義為陰性表達,“+”及“++”定義為低表達,“+++”定義為高表達。低表達和高表達為陽性表達。
1.2細胞和試劑:使用TRIzol試劑(Invitrogen,Carlsbad,CA,USA)從組織中分離總RNA。 使用轉(zhuǎn)錄物第一鏈cDNA合成試劑盒(Roche,Mannheim,Germany)合成cDNA。 實時PCR由Faststart Universal SYBR Green Master(Roche)進行。OTUD5正向物:GAAGTAGATGTGGCACCATT,反向引物:CATTCCCACCACAGAAGACC。
1.3細胞和試劑:宮頸癌Hela細胞系購自中國科學院上海細胞庫,使用低糖DMEM加10%胎牛血清( FBS)進行細胞培養(yǎng)、傳代、凍存等,用于實驗的細胞無支原體污染,狀態(tài)良好。OTUD5過表達質(zhì)粒購自山東維珍生物公司。
1.4細胞培養(yǎng)和實驗分組:細胞經(jīng)RIPA裂解細胞后,4 ℃低溫離心機中離心(12 000×g,5 min),提取總蛋白,BCA法蛋白定量試劑盒測定蛋白濃度。制備相應濃度SD-PAGE凝膠,將蛋白加入凝膠孔中(相應加入Maker)后進行電泳,轉(zhuǎn)膜至PVDF膜上,洗滌后BSA封閉,先后加入一抗二抗孵育,加入發(fā)光液,曝光、洗片,掃描并分析。
1.5CCK-8細胞增殖實驗:35 mm培養(yǎng)皿培養(yǎng)Hela細胞,待細胞融合度至80%,以每孔2 000個細胞均勻鋪于96孔板,每組設6個復孔,分別培養(yǎng)0、24、48、72、96 h后,棄去96孔板內(nèi)培養(yǎng)基,每孔加入100 μl用培養(yǎng)基稀釋好的CCK-8溶液(1∶10),培養(yǎng)箱內(nèi)孵育1 h,使用多功能酶標儀檢測450 nm處的吸光值( A)。計算各時間點A值變化倍數(shù),用以表示細胞增殖倍數(shù),增殖倍數(shù)= A ( x h) /A ( 0 h),x = 0、24、48、72、96。
1.6Western blotting檢測:Hela細胞棄培養(yǎng)基后用預冷的生理鹽水沖洗,加入RIPA蛋白裂解液,離心20 min,取上清到EP管中,使用BCA蛋白定量試劑盒進行蛋白定量。蛋白溶液使用SDS-PAGE電泳分離全蛋白樣品,將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,按說明書比例稀釋一抗及內(nèi)參GAPDH,最后充分洗膜完成后,進行定量分析,以光密度值(OD) 表示。
2.1OTUD5在宮頸癌組織及癌旁組織的表達:全組患者病理標本經(jīng)免疫組化檢測,OTUD5陽性表達主要著色于細胞漿。在全組60例宮頸癌組織標本中,陰性表達20例,弱陽性17例,中度陽性14例,強陽性9例,高表達率為38.3%(23/60);在癌旁組織中,陰性表達21例,弱陽性26例,中度陽性8例,強陽性5例,高表達率為21.7%(13/60)。兩組之間行χ2檢驗,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=3.968,P=0.046)。見表1。
表1 OTUD5在宮頸癌及癌旁組織中的表達[例(%)]
位置例數(shù)OTUD5表達高表達 低表達χ2值P值癌組織6023(38.33)37(61.67)3.9680.046癌旁組織6013(21.67)47(78.33)
2.2RT-PCR技術(shù)檢測OTUD5在宮頸癌組織及癌旁組織的表達:為了明確宮頸癌及癌旁組織OTUD5 mRNA表達情況,我們選取10例新鮮手術(shù)切除標本為研究對象。分別提取RNA并進行qRT-PCR。結(jié)果如圖1所示,癌組織中OTUD5 mRNA表達水平明顯高于癌旁組織,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
2.3OTUD5過表達Hela細胞系的建立:應用慢病毒包裝技術(shù)構(gòu)建過表達OTUD5的Hela細胞系。使用Western blot檢測轉(zhuǎn)染前后OTUD5蛋白水平的變化。結(jié)果如圖2所示,pcDNA3.1轉(zhuǎn)染后細胞內(nèi)OTUD5蛋白相對表達水平為0.435±0.048,pcDNA3.1- OTUD5轉(zhuǎn)染后細胞內(nèi)OTUD5蛋白相對表達水平為0.224±0.139,兩組間差異有統(tǒng)計學意義(t=-3.162,P=0.012)。
圖1 OTUD5 mRNA表達在宮頸癌及癌旁組織的比較
圖2 OTUD5過表達前后宮頸癌細胞系Hela中OTUD5蛋白的相對表達量
2.4OTUD5過表達對Hela細胞增殖和克隆能力的影響:為了明確OTUD5過表達后Hela細胞增殖有無改變,以轉(zhuǎn)染pcDNA3.1空載體的細胞為對照組,以轉(zhuǎn)染pcDNA3.1- OTUD5的細胞為實驗組,分別培養(yǎng)48 h,應用CCK-8法檢測0 h、12 h、24 h、36 h、72 h、5 d、7 d各樣本吸光度值(OD 570 nm)。如圖3A所示。兩組間細胞增殖率在24 h后出現(xiàn)統(tǒng)計學差異(P<0.05),持續(xù)至7 d。平板克隆實驗顯示,OTUD5過表達后Hela細胞的克隆增長能力明顯增強(見圖3B、C),與對照組比較,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
圖3 A:OTUD5過表達后Hela細胞增殖能力比較;B,C:OTUD5過表達后Hela細胞平板克隆能力比較
宮頸癌是常見的婦科惡性腫瘤,其發(fā)病趨勢有年輕化趨向,且近些年腺癌的類型明顯增加,嚴重危害女性的健康。雖然宮頸癌發(fā)病的諸多誘因已得到證實,但其在基因水平的變化尚未完全明了。有研究表明,泛素化的發(fā)生在宮頸癌的發(fā)生和發(fā)展的過程中發(fā)揮著重要的作用,被證實參與了從正常細胞向癌細胞的轉(zhuǎn)化、癌細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移的過程,對宮頸癌患者的預后產(chǎn)生重要的影響[4-7]。
泛素化是蛋白質(zhì)翻譯后修飾的一種重要方式。盡管蛋白質(zhì)的泛素化通常導致蛋白的降解,但蛋白質(zhì)泛素化也能導致信號通路的活化或蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運[8-10]。比如,賴氨酸48(K48)位點的多聚泛素化鏈能導致蛋白質(zhì)的降解,而賴氨酸63(K63)位點的多聚泛素化鏈對于細胞內(nèi)信號的轉(zhuǎn)導和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)運具有重要的意義。OTUD5屬于含有OTU結(jié)構(gòu)域的半胱氨酸蛋白酶超家族,OUT結(jié)構(gòu)域能介導去泛素化酶活性[11]。2007年有報道OTUD5能通過去除TRAF3的K63多聚泛素鏈泛素化從而抑制I型干擾素的產(chǎn)生[12]。因此,合理猜測OTUD5可能通過去除Akt的K63位點多聚泛素化,減少Akt的細胞膜轉(zhuǎn)移,降低其T308位點的磷酸化,并抑制Akt的活性,從而減少由于Akt高度活化導致的宮頸癌放療耐受。本研究中我們發(fā)現(xiàn)OTUD5在宮頸癌組織中表達高于癌旁正常組織,進一步通過構(gòu)建過表達OTUD5的細胞系發(fā)現(xiàn),過表達OTUD5的Hela細胞系增殖及侵襲活性明顯增強,從而說明上調(diào)OTUD5的表達可以促進宮頸癌Hela細胞的增殖及侵襲能力。
本研究雖然從RAN及蛋白水平發(fā)現(xiàn)了OTUD5在宮頸癌中的表達情況,但仍停留在現(xiàn)象層面,未能從分子水平對其作用機制進一步證實,且樣本量相對較少,尚需進一步研究證實。