楊隆良,郭虎林,馬瑜
作者單位:1青海省第五人民醫(yī)院,a普外科,b腫瘤內(nèi)科,青海 西寧810000;2青海大學附屬醫(yī)院肝膽外科,青海 西寧810000
膽囊癌是膽道系統(tǒng)常見的惡性腫瘤,是消化道第6大惡性腫瘤,其惡性程度高,病人預后差,5年生存期低于5%。研究其抑制靶點有助于延長病人生存期。
研究表明,與癌旁組織相比,在膽囊癌組織中有許多長鏈非編碼RNA(lncRNA)明顯上調(diào)或下調(diào),在腫瘤進展、轉移等方面發(fā)揮重要作用。lncRNA Rpph1在多種癌癥中表達異常,參與癌細胞的增殖、轉移等。但是lncRNA Rpph1在膽囊癌中的表達和作用尚不清楚。本研究于2019年4—10月檢測膽囊癌細胞系GBC-SD、SGC-996和NOZ中l(wèi)ncRNA Rpph1的表達,探討慢病毒介導沉默lncRNA Rpph1對膽囊癌細胞周期、增殖和凋亡的作用及潛在機制。以期為膽囊癌的治療提供新的靶點。
1.1 材料
人膽囊上皮細胞HGBEC及膽囊癌細胞系NOZ購自日本健康科學研究資源庫,SGC-996和GBC-SD購自中科院上海細胞庫;DMEM高糖培養(yǎng)基、RPMI-1640培養(yǎng)基和胎牛血清購自美國Hyclone公司,胰蛋白酶購自美國Sigma-Aldrich公司;細胞計數(shù)試劑盒(CCK-8)和細胞周期、凋亡檢測試劑盒購自上海碧云天生物技術有限公司,引物、lncRNA Rpph1慢病毒沉默載體(si-lnc Rpph1)和對照si-con購自上海吉瑪制藥有限公司;miR-384抗體、周期蛋白依賴性激酶2(CDK2)抗體、Ki-67抗體、剪切型胱天蛋白酶3(Cleaved caspase-3)抗體、剪切型胱天蛋白 酶9(Cleaved caspase-9)抗 體、β連 環(huán) 素(βcatenin)抗體、c-Myc抗體、β肌動蛋白(β-actin)抗體購自美國Santa cruz公司;慢病毒轉染試劑、RNA提取試劑Trizol、real-time PCR試劑盒、逆轉錄試劑盒(RT-PCR)購自美國Invitrogen公司;流式細胞儀購自美國BD公司,Real-time PCR儀購自美國Bio-Rad公司。1.2 方法
1.2.1
細胞培養(yǎng)在DMEM高糖培養(yǎng)液中培養(yǎng)人膽囊上皮細胞HGBEC、膽囊癌SGC-996和NOZ細胞,在RPMI-1640培養(yǎng)液中培養(yǎng)膽囊癌細胞GBCSD,培養(yǎng)液中均含10%胎牛血清、100 U/mL青霉素和100 mg/L鏈霉素,培養(yǎng)條件:在濕度95%,37℃5%二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)細胞,消化傳代。1.2.2
慢病毒感染和細胞轉染用培養(yǎng)液稀釋對數(shù)生長期的GBC-SD細胞,將細胞以2×l0個/孔接種于6孔板中,培養(yǎng)至細胞融合度達到50%時,按照慢病毒感染說明書進行GBC-SD細胞感染,用陰性對照慢病毒si-con和攜帶si-lnc Rpph1的慢病毒感染GBC-SD細胞,分別為對照si-con組和si-lnc Rpph1組,感染24 h更換培養(yǎng)基,觀察細胞狀態(tài)并檢測細胞中l(wèi)ncRNA Rpph1含量,對慢病毒干擾效果進行驗證,干擾成功后進行后續(xù)實驗。1.2.3
實時熒光定量逆轉錄聚合酶鏈反應(qRTPCR)檢測lncRNA Rpph1的表達用Trizol試劑提取HGBEC、GBC-SD、SGC-996和NOZ細胞總RNA,然后逆轉錄合成互補DNA(cDNA)并檢測,然后以cDNA為模板,按照real-time PCR試劑盒的說明書進行反應,合成lncRNA Rpph1。lncRNA Rpph1正向引物5’-CAGACTGGGCAGGAGAAGCC-3’,反向引物5’-TCACCTCAGCCATTGAACTCG-3’。運用2方法進行數(shù)據(jù)分析。1.2.4
CCK-8實驗測定細胞增殖將轉染后的GBC-SD培養(yǎng)至對數(shù)生長期,胰酶消化細胞,培養(yǎng)基重懸并稀釋細胞,以濃度2×10個/孔(200 μL細胞)接種于96孔板,NC組加入未轉染的GBC-SD細胞,在培養(yǎng)至24 h、48 h、72 h時,加入20 μL CCK-8溶液,培養(yǎng)2 h,酶標儀檢測450 nm處的吸光度。1.2.5
流式細胞術檢測細胞周期和凋亡率將轉染后的GBC-SD培養(yǎng)至對數(shù)生長期,消化細胞,收集細胞,清洗細胞,用70%冷乙醇固定細胞4℃過夜,離心收集細胞,加入500 μL配制好的碘化丙啶染色液,避光37℃孵育30 min,然后上流式細胞儀檢測488 nm波長處紅色熒光,計算各組G0~G1期、S期、G2~M期細胞百分比。根據(jù)凋亡試劑盒說明書檢測細胞凋亡率。1.2.6
蛋白質印跡法收集慢病毒轉染的GBC-SD細胞,裂解破碎細胞,收集蛋白,檢測蛋白濃度。將蛋白樣本進行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE),轉聚偏二氟乙烯(PVDF)膜,脫脂奶粉室溫封閉2 h,分別加入一抗,CDK2抗體(1∶3 000)、Ki-67抗體(1∶2 000)、Cleaved caspase-3抗體(1∶1 000)、Cleaved caspase-9抗 體(1∶1 000)、βcatenin抗體(1∶2 000)、c-Myc抗體(1∶1 000)和抗βactin抗體(1∶2 000),4℃孵育過夜。洗膜3次,然后加入稀釋的辣根過氧化物酶標二抗,室溫孵育2 h。以β-actin為內(nèi)參,分析蛋白水平。2.1 lncRNA Rpph1在人肝囊上皮細胞和膽囊癌細胞系中的表達
HGBEC組、膽囊癌細胞系GBCSD、SGC-996和NOZ組細胞中l(wèi)ncRNA Rpph1含量分別為(1.07±0.13)、(4.89±0.31)、(3.42±0.42)、(3.96±0.45
),F
=195.965,P
<0.001。與HGBEC組相比,其余三組lncRNA Rpph1含量顯著升高(P
<0.05);lncRNA Rpph1在膽囊癌細胞系GBC-SD、SGC-996和NOZ中表達情況一致(P
>0.05),采用GBC-SD進行后續(xù)實驗。2.2 沉默lncRNA Rpph1抑制膽囊癌GBC
-SD細胞增殖
與si-con組相比,si-lnc Rpph1組的GBC-SD細胞中l(wèi)ncRNA Rpph1表達量降低,細胞活性在24 h、48 h和72 h均顯著降低(P
<0.05),見表1。表1 沉默長鏈非編碼RNA(lncRNA)Rpph1抑制膽囊癌GBC-SD細胞活性/±s
2.3 沉默lncRNA Rpph1誘導膽囊癌GBC
-SD細胞周期阻滯
與si-con組相比,si-lnc Rpph1組的GBC-SD細胞中CDK2和Ki-67蛋白含量降低,G0~G1期細胞百分比顯著升高,S期細胞百分比顯著降低(P
<0.05),見圖1和表2。圖1 沉默長鏈非編碼RNA(lncRNA)Rpph1表達對膽囊癌GBC-SD細胞CDK2和Ki-67蛋白表達的影響
表2 沉默長鏈非編碼RNA(lncRNA)Rpph1對膽囊癌GBC-SD細胞細胞周期及對CDK2、Ki-67蛋白表達的影響/±s
2.4 沉默lncRNA Rpph1促進膽囊癌GBC
-SD細胞凋亡
與si-con組相比,si-lnc Rpph1組的GBC-SD細胞中凋亡蛋白Cleaved caspase-3和Cleaved caspase-9蛋白含量均顯著升高,細胞凋亡率升高(P
<0.05),見圖2和表3。表3 沉默長鏈非編碼RNA(lncRNA)Rpph1誘導膽囊癌GBC-SD細胞凋亡/±s
圖2 沉默長鏈非編碼RNA(lncRNA)Rpph1對膽囊癌GBC-SD細胞中Cleaved caspase-9、Cleaved caspase-3表達的影響
2.5 沉默lncRNA Rpph1對膽囊癌GBC
-SD細胞中Wnt/
β-catenin信號通路的影響
與si-con組相比,si-lnc Rpph1組的GBC-SD細胞中β-catenin和c-Myc蛋白表達量顯著降低(P
<0.05),見圖3和表4。表4 沉默長鏈非編碼RNA(lncRNA)Rpph1對膽囊癌GBCSD細胞中Wnt/β-catenin信號通路的影響/±s
圖3 沉默長鏈非編碼RNA(lncRNA)Rpph1膽囊癌GBC-SD細胞中β-catenin和c-Myc蛋白表達的影響
研究表明,多種lncRNAs在膽囊癌腫瘤進展、侵襲和轉移等方面均發(fā)揮重要作用。lncRNA Rpph1已被證實參與實體瘤、糖尿病腎病和神經(jīng)退行性疾病的進展。結直腸癌組織中l(wèi)ncRNA Rpph1顯著上調(diào),lncRNA RPPH1在體內(nèi)外均可促進結直腸癌的轉移,并且lncRNA RPPH1過度表達與晚期TNM分期和不良預后相關。lncRNA Rpph1在乳腺癌細胞中也表達上調(diào),其過表達可靶向miR-122促進乳腺癌細胞周期、增殖和克隆形成,且慢病毒介導的lncRNA RPPH1干擾抑制裸鼠的腫瘤生長。lncRNA Rpph1高表達預示急性髓系白血病病人總體生存率較低,慢病毒介導敲除lncRNA Rpph抑制了人急性髓系白血病細胞的增殖、侵襲和遷移能力,顯著抑制THP-1裸鼠移植瘤的生長。本研究發(fā)現(xiàn),與HGBEC相比,lncRNA Rpph1在膽囊癌細胞系GBC-SD、SGC-996和NOZ中含量均顯著升高,與上述研究結果類似。本研究采用慢病毒感染膽囊癌GBC-SD細胞沉默lncRNA Rpph1以研究其對膽囊癌的作用,結果表明,沉默lncRNA Rpph1可抑制膽囊癌GBC-SD細胞增殖活性,誘導細胞周期停滯在G0~G1期,提高細胞凋亡率,降低CDK2和Ki-67蛋白含量,提高Cleaved caspase-3和Cleaved caspase-9含量。說明lncRNA Rpph1在膽囊癌發(fā)展中發(fā)揮重要作用,慢病毒介導的lncRNA RPPH1沉默可抑制膽囊癌細胞增殖,促進細胞凋亡,具體分子機制尚不清楚。
Wnt/β-catenin作為細胞內(nèi)重要的信號通路,其在細胞增殖、分化、凋亡以及細胞癌變、腫瘤侵襲轉移等生理病理過程中均發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。研究顯示膽囊癌樣本中Wnt/β-catenin異常激活,抗癌藥曲美替尼通過降低β-catenin的表達或抑制β-catenin的核轉運來阻斷Wnt/β-catenin信號傳導進而抑制膽囊癌細胞增殖,誘導細胞凋亡。還有研究表明,lncRNA Rpph1在β-淀粉樣蛋白致阿爾茨海默病體外細胞模型中過表達,lncRNA Rpph1激活Wnt/β-catenin信號通路,通過直接靶向miR-122改善β-淀粉樣蛋白誘導的神經(jīng)元凋亡。本研究檢測發(fā)現(xiàn),慢病毒介導沉默lncRNA Rpph1可使膽囊癌GBC-SD細胞中Wnt/β-catenin信號通路蛋白βcatenin和c-Myc含量均降低,說明沉默lncRNA Rpph1可抑制Wnt/β-catenin信號通路。
綜上所述,本研究闡述了lncRNA Rpph1在膽囊癌細胞系GBC-SD、SGC-996和NOZ中均上調(diào)。在膽囊癌GBC-SD細胞中,慢病毒介導沉默lncRNA Rpph1可能通過抑制Wnt/β-catenin信號通路誘導膽囊癌細胞周期停滯,抑制細胞增殖,促進細胞凋亡。lncRNA Rpph1可能是膽囊癌的潛在分子靶點。
本研究不足之處,只針對一種膽囊癌細胞進行了實驗,還需對多種細胞進行實驗或動物體內(nèi)實驗,以確認慢病毒介導沉默lncRNA Rpph1對膽囊癌的抑制作用。