趙鋼艷,熊將軍,劉靈芝,王明明,王 璨,易小明
湖南中醫(yī)藥高等??茖W(xué)校附屬第一醫(yī)院/湖南省直中醫(yī)院檢驗(yàn)科,湖南株洲 412000
結(jié)直腸癌(CRC)是常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,全球每年新發(fā)患者約110萬例,死亡患者達(dá)88萬例[1]。近年來,隨著我國人民生活水平的提高,CRC的發(fā)病率有逐漸升高的趨勢,嚴(yán)重威脅人民的身體健康[2]。深入研究CRC的病因及發(fā)生發(fā)展的機(jī)制,對臨床診斷及治療具有重要意義。長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度約為200~300 bp的非編碼RNA分子,發(fā)揮基因調(diào)控、分子支架的功能,廣泛參與炎癥、免疫及腫瘤等多種生理病理過程[3-4]。研究表明lncRNA在腫瘤中發(fā)揮重要作用[4]。FOXC2-AS1基因位于16q24.1,是一種能調(diào)控基因表達(dá)的lncRNA,參與細(xì)胞發(fā)育、分化及衰老等過程的調(diào)控[5]。研究表明,lncRNA FOXC2-AS1在非小細(xì)胞肺癌、骨肉瘤等腫瘤中存在表達(dá)異常的現(xiàn)象[6-7],能夠抑制抑癌基因P16的表達(dá),促進(jìn)惡性腫瘤的進(jìn)展。Zeste基因增強(qiáng)子同源物2(EZH2)基因位于7q36.1,該基因編碼的蛋白屬于多梳蛋白復(fù)合物家族成員,參與細(xì)胞增殖、傳代等,具有維持促增殖基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄狀態(tài)的功能。RINKE等[8]報(bào)道,EZH2在腫瘤中發(fā)揮致癌基因的作用,如在白血病、乳腺癌等腫瘤中均能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、浸潤及轉(zhuǎn)移等。此外,腫瘤中EZH2的表達(dá)升高還參與腫瘤化療耐藥性的形成,可能是新的腫瘤診斷及治療靶點(diǎn)[9]。目前CRC中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1與EZH2相關(guān)的研究報(bào)道較少。本研究通過研究CRC組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1與EZH2的表達(dá),探討二者的臨床意義。
1.1一般資料 收集2014年2月至2015年2月于本院診治的86例CRC患者的臨床病理資料。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)CRC診斷均經(jīng)病理學(xué)檢查明確診斷;(2)初次診治,患者以往無放化療、靶向治療病史;(3)臨床病理及隨訪資料完整,患者無精神障礙性疾病。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并有潰瘍性結(jié)腸炎、急慢性胃腸道炎癥及自身免疫性疾病等。(2)有其他器官惡性腫瘤病史。(3)伴嚴(yán)重的心肺等臟器功能衰竭。86例CRC患者中男51例,女35例;年齡29~78歲,平均(51.5±7.2)歲;直腸癌31例,結(jié)腸癌55例;伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者24例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者62例;腫瘤最大徑≤3 cm者60例,>3 cm者26例;腫瘤分期:Ⅰ期32例,Ⅱ期26例,Ⅲ期22例,Ⅳ期6例;病理分級(jí):高中分化61例,低分化25例。本研究經(jīng)患者及家屬知情同意并已簽署知情同意書,且經(jīng)本院倫理委員會(huì)審核通過。
1.2方法
1.2.1實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測lncRNA FOXC2-AS1及EZH2中mRNA表達(dá) 取術(shù)中黃豆粒大小的癌組織,以及距癌組織邊緣3 cm以上的正常組織(經(jīng)病理學(xué)檢查明確診斷)作為癌旁組織,標(biāo)本置于液氮中保存。取50 mg組織,應(yīng)用Trizol法提取組織中總RNA,分光光度法鑒定RNA的濃度及純度,吸光度(A)260/A280為1.8~2.1,無菌無酶水溶解后在-80 ℃條件下保存。以總RNA為模板,用TaqMan反轉(zhuǎn)錄試劑盒反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。FOXC2-AS1正向引物序列為5′-CCT TCC TGG CTG TTC ATC GG-3′,反向引物序列為5′-TGG AAA TAA GTG GCA CGC CC-3′;EZH2正向引物序列為5′-ATC AGA GTA CAT GCG ACT GAG A-3′,反向引物序列為5′-GCT GTA TCC TTC GCT GTT TCC-3′;內(nèi)參基因β-actin正向引物序列為5′-TTC CTT CCT GGG CAT GGA GTC-3′,反向引物序列為5′-TCT TCA TTG TGC TGG GTG CC-3′。反應(yīng)體系20 μL,Master Mix 10 μL,正向及負(fù)向引物各1 μL,模板cDNA 2 μL,ddH2O 6 μL。反應(yīng)條件為:94 ℃ 15 min,94 ℃ 15 s,60 ℃ 30 s,72 ℃延伸30 s,共38個(gè)循環(huán)。所有反應(yīng)均在ABI7500實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀上完成。采用相對循環(huán)閾值(Ct值)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,檢測lncRNA FOXC2-AS1及EZH2 mRNA的相對表達(dá)水平,ΔCt = Ct待測基因-Ctβ-actin。
1.2.2免疫組化法檢測EZH2蛋白表達(dá) 將癌組織及癌旁組織用中性甲醛固定24 h后,石蠟包埋切片,60 ℃烤箱中烤片3 h;二甲苯脫蠟2遍;梯度水化;微波爐法抗原熱修復(fù);3%過氧化氫去除內(nèi)源性過氧化物酶0.5 h;5%羊血清封閉0.5 h;一抗4 ℃孵育過夜,EZH2一抗稀釋比1∶500,抗體購自美國Abcam公司,貨號(hào)ab227648;二抗孵育2 h;二氨基聯(lián)苯胺顯色2 min;蘇木精復(fù)染30 s;梯度脫水,封片鏡檢。制備羊抗人Notch、Dll4多克隆抗體(工作濃度為1∶500)和即用型二抗(工作濃度為1∶2 000);二氨基聯(lián)苯胺顯色,蘇木精復(fù)染,光鏡觀察。采用二級(jí)計(jì)分法,結(jié)果以染色面積評分×染色強(qiáng)度評分表示,染色面積評分:<5%為0分,5%~25%為1分,>25%~50%為2分,>50%~75%為3分,>75%為4分;染色強(qiáng)度評分:淡黃色為1分,黃或深黃色為2分,褐色為3分。結(jié)果<2分判定為陰性,≥2分判定為陽性。
2.1癌組織與癌旁組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1、EZH2 mRNA表達(dá)水平比較 癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1、EZH2 mRNA相對表達(dá)水平均高于癌旁組織(t=29.837、19.736,均P<0.05),見圖1。
圖1 癌組織與癌旁組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1、EZH2 mRNA表達(dá)水平比較
2.2癌組織與癌旁組織中EZH2蛋白表達(dá)水平比較 癌組織EZH2蛋白主要表達(dá)于腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞核,癌組織中EZH2蛋白表達(dá)陽性率為88.4%(76/86),癌旁組織中EZH2蛋白表達(dá)陽性率為10.5%(9/86),癌組織中EZH2蛋白表達(dá)陽性率高于癌旁組織(χ2=104.410,P<0.05)。見圖2。
注:A為癌組織EZH2蛋白陽性表達(dá);B為癌旁組織EZH2蛋白陽性表達(dá)。
2.3癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1與EZH2 mRNA表達(dá)的相關(guān)性 癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1與EZH2 mRNA表達(dá)水平呈正相關(guān)(r=0.611,P<0.05)。
2.4癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1、EZH2蛋白表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系 癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1蛋白表達(dá)水平及EZH2蛋白陽性表達(dá)與患者腫瘤TNM分期有關(guān)(P<0.05),與患者的性別、年齡、腫瘤大小、腫瘤位置、腫瘤分化程度及是否伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)(P>0.05)。Ⅲ~Ⅳ期癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1蛋白表達(dá)水平、EZH2蛋白陽性表達(dá)明顯高于Ⅰ~Ⅱ期癌組織(P<0.05)。
表1 癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1、EZH2蛋白陽性表達(dá)與臨床病理特征關(guān)系
續(xù)表1 癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1、EZH2蛋白陽性表達(dá)與臨床病理特征關(guān)系
2.5癌組織中不同lncRNA FOXC2-AS1、EZH2表達(dá)水平患者生存率比較 86例CRC患者中,死亡41例,存活45例,5年總體生存率為52.3%。lncRNA FOXC2-AS1高表達(dá)組44例,死亡30例,存活14例;lncRNA FOXC2-AS1低表達(dá)組42例,死亡11例,存活31例。Kaplan-Meier生存曲線分析結(jié)果表明lncRNA FOXC2-AS1高表達(dá)組患者5年總體生存率明顯低于lncRNA FOXC2-AS1低表達(dá)組患者(P<0.05)。EZH2蛋白高表達(dá)組42例,死亡29例,存活13例;EZH2蛋白低表達(dá)組44例,死亡12例,存活32例。Kaplan-Meier生存曲線分析結(jié)果表明EZH2蛋白高表達(dá)組患者5年總體生存率低于EZH2蛋白低表達(dá)組患者(P<0.05)。見圖3。
注:A為不同lncRNA FOXC2-AS1表達(dá)患者生存率比較;B為不同EZH2表達(dá)患者生存率比較。
近年來隨著我國人民飲食方式的改變及人口老齡化的加劇,CRC的發(fā)病率及病死率有逐漸升高的趨勢。目前CRC的治療主要包括手術(shù)治療、放化療、靶向藥物治療及免疫治療等,部分早期患者獲得良好的治療效果,5年總體生存率達(dá)60%[10]。但晚期轉(zhuǎn)移患者療效不佳,即使經(jīng)積極綜合治療后,患者的5年總體生存率低于10%。因此,有必要深入研究CRC發(fā)生發(fā)展的機(jī)制,尋找有效的早期診斷及藥物治療靶點(diǎn)。非編碼RNA是近年來發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞內(nèi)不具有蛋白編碼功能,但參與調(diào)控基因表達(dá)的小分子RNA,可分為lncRNA、微小RNA及環(huán)狀RNA等。研究發(fā)現(xiàn),lncRNA參與細(xì)胞發(fā)育、分化及凋亡等生物學(xué)調(diào)控過程,與感染、免疫及腫瘤等密切相關(guān),有可能成為新的疾病診斷治療的分子靶點(diǎn)[11]。
lncRNA lncRNA FOXC2-AS1是叉頭盒蛋白C2(FOXC2)的反義RNA轉(zhuǎn)錄物,調(diào)控哺乳動(dòng)物的發(fā)育及分化等過程[12]。近年來研究表明,lncRNA FOXC2-AS1在骨肉瘤[13]及肺癌[6]等腫瘤中表達(dá)上調(diào),并能夠作為一種致癌基因,抑制下游抑癌基因P15的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的惡性增殖及轉(zhuǎn)移。本研究中,CRC癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1表達(dá)上調(diào)。但其表達(dá)上調(diào)的機(jī)制尚不清楚,可能與FOXC2-AS1轉(zhuǎn)錄后調(diào)控異常有關(guān)。有研究報(bào)道,miR-548c-5p能夠結(jié)合于FOXC2-AS1 mRNA的3′非編碼區(qū),導(dǎo)致FOXC2-AS1 mRNA的穩(wěn)定性下降,進(jìn)而降低lncRNA FOXC2-AS1的表達(dá)水平,但在CRC中miR-548c-5p表達(dá)水平降低,結(jié)合FOXC2-AS1 mRNA的能力降低,從而促進(jìn)lncRNA FOXC2-AS1表達(dá)[14-15]。此外,CRC癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1的表達(dá)水平與腫瘤分期有關(guān),lncRNA FOXC2-AS1促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。PAN等[16]報(bào)道,lncRNA FOXC2-AS1表達(dá)水平升高可以促進(jìn)CRC腫瘤細(xì)胞內(nèi)Ca2+水平升高,激活蛋白酪氨酸激酶2(FAK)信號(hào)通路的傳導(dǎo),增強(qiáng)FOXC2 mRNA的穩(wěn)定性,從而促進(jìn)CRC增殖、遷移和侵襲。因此,lncRNA FOXC2-AS1有可能成為新的CRC潛在有效治療靶點(diǎn)。本研究進(jìn)一步分析癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1的表達(dá)與患者生存預(yù)后的關(guān)系,結(jié)果表明高表達(dá)lncRNA FOXC2-AS1的CRC患者5年總體生存率降低,表明lncRNA FOXC2-AS1的高表達(dá)可能導(dǎo)致患者的不良預(yù)后,檢測癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1的表達(dá)有可能成為提示CRC患者預(yù)后的腫瘤標(biāo)志物。
EZH2屬于多梳蛋白家族成員,位于人類染色體7q36.1,參與調(diào)控早期胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化及凋亡等生物學(xué)過程[17]。有研究報(bào)道,在舌鱗癌[18]、乳腺癌[19]等腫瘤中EZH2基因存在表達(dá)上調(diào)的現(xiàn)象,其能催化組蛋白H3賴氨酸27位的三甲基化,抑制下游抑癌基因P53等的表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的惡性增殖及浸潤、轉(zhuǎn)移。本研究中,癌組織中EZH2 mRNA及蛋白的表達(dá)水平升高,可能與CRC中EZH2的轉(zhuǎn)錄調(diào)控異常有關(guān)。FENG等[20]研究表明,調(diào)控EZH2表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子E2F轉(zhuǎn)錄因子1(E2F1)表達(dá)水平升高,E2F1結(jié)合EZH2的基因啟動(dòng)子區(qū),導(dǎo)致EZH2表達(dá)水平升高。本研究中,CRC中癌組織中EZH2的表達(dá)與腫瘤分期有關(guān),表明CRC發(fā)生時(shí)EZH2促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。其機(jī)制可能是EZH2的表達(dá)水平升高激活Wnt信號(hào)通路,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化。李妍等[21]發(fā)現(xiàn),EZH2的表達(dá)上調(diào)能夠抑制Wnt信號(hào)通路中β-連環(huán)蛋白的表達(dá),促進(jìn)N-鈣黏素的表達(dá),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的浸潤及轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)。此外,本研究中高表達(dá)EZH2的患者生存預(yù)后較差,表明CRC癌組織中EZH2的表達(dá)可能有助于預(yù)測CRC患者的生存及預(yù)后。本研究進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),CRC癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1與EZH2 mRNA表達(dá)水平呈正相關(guān),目前二者之間的具體作用機(jī)制尚不清楚,但CHEN等[22]在前列腺癌體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),lncRNA FOXC2-AS1可作為分子海綿結(jié)合并抑制miR-1253的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)miR-1253的下游靶基因EZH2的表達(dá),在腫瘤細(xì)胞的增殖及惡性進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。
綜上所述,CRC癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1、EZH2表達(dá)水平升高,lncRNA FOXC2-AS1與EZH2 mRNA表達(dá)水平呈正相關(guān),可能均參與了CRC的發(fā)生發(fā)展。癌組織中l(wèi)ncRNA FOXC2-AS1、EZH2的高表達(dá)與腫瘤分期及患者不良預(yù)后有關(guān),二者有可能成為新的診斷及治療CRC的分子標(biāo)志物,但其具體的作用機(jī)制和臨床意義需深入研究。