焦文鵬,侯 琳,崔妹娟,焦文靜,張金艷*
(1.河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院放一科,河北 石家莊 050011;2.河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院內(nèi)分泌科,河北 石家莊 050011;3.河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院病案室,河北 石家莊 050051;4.河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院檢驗科,河北 石家莊 050011)
肝癌是常見的消化道惡性腫瘤之一[1-5],其主要治療方式為手術(shù)切除和肝移植,但其預后較差,5年生存率只有20%~50%[6-7]。尋找肝癌相關(guān)的腫瘤標志物有助于改善患者預后。微小核醣核酸(MicroRNAs,miRNAs)是一種短鏈非編碼RNAs,其與肝癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān),是肝癌腫瘤標志物的合適選擇[8-12]。研究顯示, miR-18B-5p在肝癌細胞中有不同程度的表達,可以成為新的肝癌腫瘤標志物[13]。本研究旨在探討miR-18B-5p和肝癌患者臨床病理因素的關(guān)系及其作用機制,報告如下。
1.1一般資料 選取2012年1月1日—2018年12月31日于河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院進行手術(shù)治療的原發(fā)性肝癌患者329例,隨訪至2020年5月31日,資料完整者321例,隨訪率為97.6%。其中存活84例,死于肝癌237例。隨訪時間2~103個月,平均(31.16±25.24)個月。其中,男性213例,女性108例;年齡41~73歲,平均(56.26±7.99)歲。
本研究經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會批準,所有患者及家屬均知情同意且簽署知情同意書。
1.2臨床隨訪研究 出院后每6個月進行一次標準化隨訪。所有患者從診斷到死亡或最后一次隨訪至少12個月。生存期從患者入院時間開始計算,到患者死亡或最后隨訪時間為止點。
1.3細胞系來源 實驗室HepG2、Bel-7402、MHCC97、Hep3B細胞系購自南京凱基生物制品有限公司。采用10%胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS)(Gibco,美國)的RPMI 1640培養(yǎng)基(Gibco,美國)中培養(yǎng)。
1.4下調(diào)HepG2細胞miR-18B-5p表達 將HepG2細胞(5×105個)鋪在6孔板上,在37 ℃、CO2體積分數(shù)為5%的條件下培養(yǎng),直至細胞密度增至50%時加入附帶嘌呤霉素抗性的病毒液(吉凱基因),病毒感染6 h換普通培養(yǎng)基培養(yǎng),用嘌呤霉素濃度為0.6 μmol/L的全培養(yǎng)基篩選10 d,所得細胞為感染成功的細胞。通過qPCR檢驗其下調(diào)效果。
1.5細胞實驗CCK-8分析 將HepG2細胞接種于96孔板(5×105個/孔)中,在37 ℃和5%CO2中培養(yǎng)1~4 d,每孔加入20 μL CCK-8試劑,避光3 h,搖床振蕩15 min。將酶標儀的波長設置為450 nm,檢測CCK-8混合物的光密度(optical density,OD)值,以分析活性。重復測量3次,取平均值。
1.6細胞實驗Transwell分析 將對數(shù)生長期的HepG2細胞用胰蛋白酶消化后,再懸浮于無血清DMEM培養(yǎng)基中,將細胞密度調(diào)整為5×104個/mL,將600 μL含10% FBS的DMEM培養(yǎng)基加入轉(zhuǎn)孔器下腔,將200 μL無血清細胞懸液用水合BD凝膠基膜加入上腔。培養(yǎng)24 h后,用磷酸緩沖鹽溶液洗滌細胞2次,用4%多聚甲醛固定15 min,室溫下風干。細胞用結(jié)晶紫染色10 min,磷酸緩沖鹽溶液洗滌3次。用棉簽輕輕擦拭上層的未遷移細胞,33%醋酸脫色,在570 nm處用酶標儀進行分析。重復測量3次,取平均值。
1.7細胞實驗定量實時RT-PCR 常規(guī)兩步法提取HepG2細胞和患者血清中總RNA。miR-18B-5p擴增引物序列如下:miR-18B-5p的引物(引物序列為正向5′-GCGTAAGGTGCATCTAGTGCAG-3′反向5′-GTCGTATCCAGTGCAGGGTCCGAG-GTATTCGCACTGGATACGACCTAACT-3′)。U6,上游5′-CGCTTCGGCAGCACATATAC-3′,下游5′-CGAATTTGCGTGTCATCCTTG-3′。參考試劑盒說明書進行qPCR分析。PCR反應條件:95 ℃、5 min;95 ℃、30 s、60 ℃、30 s、72 ℃、30 s,共40個循環(huán)。miR-18B-5p mRNA的表達水平以2-△△Ct值表示?;颊哐逯衜iR-18B-5p表達水平根據(jù)相對表達水平的均值分為高miR-18B-5p表達組和低miR-18B-5p表達組。重復測量3次,取平均值。
1.8統(tǒng)計學方法 應用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。計量資料比較采用t檢驗、F檢驗、LSD-t檢驗,計數(shù)資料比較采用χ2檢驗或Fisher′s精確概率法,采用Kaplan-Meier法計算生存率,采用單因素和多因素Cox回歸模型確定影響觀察生存率的因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1高miR-18B-5p表達組和低miR-18B-5p表達組臨床病理特征比較 高miR-18B-5p表達組和低miR-18B-5p表達組在性別、年齡、肝硬化患者占比和肝炎患者占比方面差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
表1 miR-18B-5p與患者臨床病理特征的關(guān)系Table 1 The relationship between miR-18B-5p and clinical pathological characteristics of patients (例數(shù))
2.2高miR-18B-5p表達組和低miR-18B-5p表達組患者生存的比較 低miR-18B-5p表達組患者生存率高于高miR-18B-5p表達組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見圖1。
圖1 miR-18B-5p表達的肝癌患者的總生存期Figure 1 Overall survivals in hepatocellular carcinoma patients with miR-18B-5p expression
2.3兩組miR-18B-5p表達水平患者預后因素分析 單變量分析顯示,年齡、腫瘤大小、TNM分期和miR-18B-5p(P<0.001)影響患者生存率,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表2。
表2 肝癌患者生存的單因素分析Table 2 Univariate analysis of survival in patients with hepatocellular carcinoma
以年齡(<60歲=0,≥60歲=1)、腫瘤大小(<5 cm=0,≥5 cm=1);TNM 分期(Ⅰ+Ⅱ期=0,Ⅲ期=1);miR-18B-5p(低表達=0,高表達=1)為自變量,以患者生存時間為因變量,多因素分析結(jié)果顯示,miR-18B-5p的表達水平(RR:2.064,95%CI:1.522~2.800)和年齡(RR:1.762,95%CI:1.347~2.305)是患者生存的影響因素,見表3。
表3 肝癌患者生存的多因素分析Table 3 Multivariate analysis of survival in patients with hepatocellular carcinoma
2.4下調(diào)miR-18B-5p抑制肝癌細胞增殖、遷移和侵襲 HepG2細胞表達的miR-18B-5p水平高于Bel-7402組、MHCC97組和Hep3B組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表4。通過感染慢病毒的方法下調(diào)miR-18B-5p的表達,根據(jù)CCK-8實驗結(jié)果,Si-miR-18B-5p細胞系的Si-miR-18B-5p表達和細胞增殖低于HepG2細胞系,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表5,圖2。用涂有或不涂基質(zhì)凝膠的Transwell平板中的細胞檢測細胞的遷移和侵襲水平,在Si-miR-18B-5p細胞系miR-18B-5p下調(diào),細胞遷移和侵襲能力低于HepG2細胞系,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表6。
表4 不同細胞系miR-18B-5p表達水平Table 4 The expression level of miR-18B-5p in different cell lines
表5 HepG2和Si-miR-18B-5p細胞中miR-18B-5p表達水平比較Table 5 Comparison of miR-18B-5p expression levels in HepG2 and Si-miR-18B-5p cells
圖2 HepG2和Si-miR-18B-5p細胞增殖水平比較(結(jié)晶紫染色× 400)A.HepG2細胞遷移;B.Si-miR-18B-5p細胞遷移;C.HepG2細胞侵襲;D.Si-miR-18B-5p細胞侵襲Figure 2 Comparison of proliferation levels in HepG2 and Si-miR-18B-5p cells(crystal violet staining× 400)
表6 HepG2和Si-miR-18B-5p細胞遷移能力和侵襲能力比較Table 6 Comparison of migration ability and invasion ability of HepG2 and Si-miR-18B-5p cells
2.5miR-18B-5p直接靶向BTG3調(diào)節(jié)BTG3表達 根據(jù)qRT-PCR,Si-miR-18B-5p細胞中BTG3的mRNA表達高于HepG2細胞系,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表7。BTG3可能在miR-18B-5p的失調(diào)中起重要作用,構(gòu)建了含有BTG3的熒光素酶報告基因,具有野生型(WT)或突變型(Mut)BTG3結(jié)合位點研究miR-18B-5p的靶點,結(jié)果顯示,BTG3 WT相對熒光素活性低于BTG3 Mut,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見圖3,表8。
表7 HepG2和Si-miR-18B-5p細胞BTG3 mRNA表達水平比較Table 7 Comparison of BTG3 mRNA expression levels in HepG2 and Si-miR-18B-5p cells
圖3 BTG3結(jié)合位點堿基序列Figure 3 Base sequence of BTG3 binding site
表8 不同組相對熒光素活性比較Table 8 Comparison of relative fluorescein activity of different groups
由于肝癌患者預后不佳,早期診斷和早期治療有助于改善患者預后。既往文獻顯示miR-18B-5p在肝癌細胞中表達水平不同,有可能作為新的肝癌腫瘤標志物應用于臨床,本研究旨在分析miR-18B-5p與肝癌的關(guān)系。
本研究結(jié)果顯示,miR-18B-5p表達水平較低的肝細胞癌患者生存率較高,單因素分析結(jié)果表明血清中miR-18B-5p的表達水平與病變的大小、TNM分期及生存期相關(guān),多因素分析顯示miR-18B-5p高表達是肝癌患者預后不良的獨立影響因素。Zhang等[14]研究認為患者血清miR-18B-5p表達水平可作為結(jié)直腸癌患者診斷的生物學指標。Cochetti等[15]報道血清中miR-18B-5p的表達水平可用于診斷前列腺增和前列腺癌。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)論相似,表明血清中miR-18B-5p的表達水平可以應用于肝癌患者的臨床診斷,并可以對患者的臨床病理因素和預后進行預測。
本研究進一步通過體外實驗探索miR-18B-5p在肝癌細胞中的作用機制,通過慢病毒感染的方法下調(diào)HepG2中miR-18B-5p的表達,抑制了肝癌細胞的增殖、遷移和侵襲。與此研究結(jié)果不同,Xue等[16]報道m(xù)iR-18B-5p可降低卵巢癌細胞的增殖和轉(zhuǎn)移,抑制癌細胞的生長發(fā)育。Xue等[17]研究表明miR-18b-5p可通過VMA21軸抑制肺腺癌的增殖。另有研究認為miR-18b-5p能增強乳腺癌細胞的遷移和侵襲能力,其作用機制是抑制細胞分裂因子4的表達[18]。本研究結(jié)果證明miR-18B-5p在肝癌細胞中可以促進其增殖、遷移和侵襲。
本研究檢測BTG3在HepG2和Si-miR-18B-5p細胞中的表達,結(jié)果顯示,BTG3在Si-miR-18B-5p細胞中的表達水平是HepG2細胞的2.578倍。下調(diào)miR-18B-5p表達后,顯示后者能促進BTG3的表達。免疫熒光酶報告基因?qū)嶒灲Y(jié)果顯示,MiR-18b-5p通過結(jié)合靶基因BTG3的mRNA上的3′-UTR抑制BTG3,從而促進肝癌的增殖和轉(zhuǎn)移。BTG3是抗增殖蛋白家族的B細胞轉(zhuǎn)運體基因/轉(zhuǎn)運體的成員[19],是細胞周期和細胞增殖重要的負向調(diào)節(jié)劑[20-22]。BTG3與多種腫瘤的進展和轉(zhuǎn)移有關(guān),可通過與E2F1結(jié)合而負調(diào)節(jié)細胞生長[21]。研究顯示,BTG3可以通過調(diào)節(jié)AKT /GSK3β/β-Catenin通路阻止腫瘤的進展[23]。因此,miR-18b-5p通過靶向BTG3促進肝細胞癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移可作為今后靶向治療的新思路。
綜上所述,miR-18b-5p的臨床意義在于其可用于肝癌的早期診斷和預測預后,尤其是基于血清miR-18b-5p的表達水平。血清miRNA檢測具有操作簡單、標本易取、價格低廉等優(yōu)點,更適合臨床工作。