胡艷正,牛彥杰,石鵬飛
(咸陽(yáng)市第一人民醫(yī)院胸外科,陜西咸陽(yáng) 712000)
非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung canter,NSCLC)是臨床常見(jiàn)的惡性腫瘤,約占肺癌類(lèi)型的85%,而肺腺癌是NSCLC 的一種,約占NSCLC 的20%~30%[1]。肺腺癌早期癥狀不明顯,臨床檢出率低,晚期轉(zhuǎn)移患者較多,預(yù)后不佳。因此對(duì)其進(jìn)行積極防治已成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域亟待解決的重要問(wèn)題。既往研究表明[2-3],長(zhǎng)鏈非編碼RNA(LncRNAs)能夠調(diào)控基因表達(dá),參與腫瘤細(xì)胞的多種生物學(xué)行為,影響癌癥的發(fā)生發(fā)展。且越來(lái)越多研究證明[4-6],LncRNAs 在腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中扮演重要角色。故基于分子生物學(xué)角度探究肺腺癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制,找尋特異性治療靶點(diǎn),對(duì)臨床攻克具有積極意義。LncRNA LINC00222 是位于6 號(hào)染色體,具有5 個(gè)外顯子的非編碼RNA。既往相關(guān)研究指出[7],肝母細(xì)胞瘤中LINC00222 低表達(dá),參與調(diào)控腫瘤的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程,可作為評(píng)估細(xì)胞生物學(xué)行為及預(yù)后的預(yù)測(cè)標(biāo)志。然目前有關(guān)LINC00222 在肺腺癌發(fā)生發(fā)展中的生物學(xué)功能及分子機(jī)制尚不明確且相關(guān)研究報(bào)道較少。因此,本研究通過(guò)構(gòu)建LINC00222過(guò)表達(dá)載體,探究了其對(duì)肺腺癌細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲及遷移的影響及分子作用機(jī)制,以期探尋新的治療靶點(diǎn)。
1.1 研究對(duì)象 選取2019年10月~2020年10月期間在我院行手術(shù)治療的34 例肺腺癌患者的癌組織及其對(duì)應(yīng)癌旁正常組織,所有組織由術(shù)中獲取經(jīng)病理確診后制成組織標(biāo)本于低溫液氮中保存?zhèn)溆?。人肺腺癌?xì)胞系A(chǔ)549,LTEP-a-2 及人正常肺胚細(xì)胞系MRC-5 購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院細(xì)胞庫(kù),于含10 ml/dl胎牛血清1640 培養(yǎng)液,37℃,5 ml/dl CO2培養(yǎng)箱孵育培養(yǎng),每48 h 傳代一次。
1.2 試劑及儀器 1640 培養(yǎng)液購(gòu)自美國(guó)GIBCO公司;pCDNA3.1 載體、empty vector 空載體及GSK-3β 3’UTR 野生型(WT)或突變型(MUT)雙熒光素酶報(bào)告基因載體購(gòu)自中國(guó)金斯瑞公司;Lipo2000,Trizol 試劑盒購(gòu)自美國(guó)Invitrogen 公司;M-MLV 逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)試劑盒購(gòu)自日本Takara 公司;CCK-8 反應(yīng)液、Hoechst33342 10 染液購(gòu)自日本 Dojindo 公司;酶標(biāo)儀購(gòu)自美國(guó) Bio-Tek 公司;Matrigel 購(gòu)自美國(guó) BD 公司;倒置熒光顯微鏡購(gòu)自美國(guó)Leica 公司;免疫印跡鼠抗兔p-GSK-3β,β-catenin,GSK-3β單克隆抗體及辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記二抗購(gòu)自美國(guó) CST 公司; ECL 發(fā)光液購(gòu)自中國(guó)碧云天公司;RIP 試劑盒購(gòu)自美國(guó) Sigma 公司。
1.3 方法
1.3.1 LINC00222 生物信息學(xué)分析:通過(guò)檢索生物信息學(xué)網(wǎng)站及Gene Bank 數(shù)據(jù)庫(kù),利用Primer5.引物設(shè)計(jì)軟件以GAPDH 為內(nèi)參檢索設(shè)計(jì)LINC00222 引物序列,LINC00222 上游 :5’-GGCTCTGATCAGGCTAAGAG CA-3’,下游:5’-TGTTCGTCTGTAACAGGTGTCATGG-3’;GAPDH 上游:5’-TGGACGACTAACTGGTTAG G-3’,下游:5’-GGTATGCACTGTAGTCATCAG-3’,均由GenePharma 公司合成,于-20℃保存。
1.3.2 LINC00222 過(guò)表達(dá)載體及質(zhì)粒構(gòu)建:將LINC00222 序列全長(zhǎng)連接至pCDNA3.1 載體構(gòu)建pCDNA- LINC00222 質(zhì)粒,同時(shí)構(gòu)建empty vector空載體作為對(duì)照。融化的Jm109 感受態(tài)細(xì)胞加入構(gòu)建質(zhì)粒進(jìn)行轉(zhuǎn)化挑取白色克隆,于LB 培養(yǎng)液震蕩過(guò)夜培養(yǎng);將菌液移入EP 管離心棄上清,分次加入Buffer S1/S2/S3 反應(yīng)獲得白色沉淀,離心,棄甩出液;分次加入Buffer W1 /W2/W3 液,離心,棄甩出液,獲得質(zhì)粒DNA 并測(cè)定其濃度及純度。
1.3.3 細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn):轉(zhuǎn)染前一天以2×105個(gè)/孔接種于6 孔板,每孔加入無(wú)抗培養(yǎng)液;雙無(wú)培養(yǎng)液稀釋質(zhì)粒DNA, Lipo2000 溶于雙無(wú)培養(yǎng)液,室溫混勻靜置制成轉(zhuǎn)染液加入每孔進(jìn)行轉(zhuǎn)染,每4~6 h 更換一次培養(yǎng)液,37℃,5ml/dl CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)12~48 h 行基因表達(dá)檢測(cè)。
1.3.4 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 實(shí)驗(yàn):采用Trizol 試劑盒提取組織、細(xì)胞總RNA 并檢測(cè)其濃度及純度;按照M-MLV 逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)試劑盒及其反應(yīng)體系進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄獲取cDNA,并以此為模板進(jìn)行PCR 擴(kuò)增及基因檢測(cè)。引物由 Invitrogen 公司合成,LINC00222 引物序列上游:5’-GCGTGTGTACTGCCAAGGAGCA-3’,下游:5’TGTTCGTGTCTAAGAGCTGTCAACG-3’;內(nèi)參GAPDH 序列上游:5’-TGCACGACGAACTG CTTACG-3’,下游:5’-GCGATGCACTGTGCTCAT CAG-3’。反應(yīng)條件95℃10 min,95℃15 s,60℃60 s,72 ℃10 min,70 ℃30 s,循環(huán)40 次。使用美國(guó)Applied Biosystems 7900 儀器及2-ΔΔCt法進(jìn)行基因表達(dá)檢測(cè)分析。
1.3.5 細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn):含10 ml/dl 胎牛血清1 640培養(yǎng)液培養(yǎng)細(xì)胞接種于6 孔板,轉(zhuǎn)染6 h 后更換正常培養(yǎng)液;24 h 收集制成細(xì)胞懸液接種于96 孔板,100 μl/孔,37℃,5ml/dl CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng);每孔加入CCK-8 反應(yīng)液,采用酶標(biāo)儀分別于0,24,48,72,96 h 測(cè)定細(xì)胞450 nm 處吸光度值并繪制生長(zhǎng)曲線。
1.3.6 細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn):細(xì)胞培養(yǎng)、鋪板、轉(zhuǎn)染,制成細(xì)胞懸液;將105個(gè)細(xì)胞懸浮于培養(yǎng)液,加入Hoechst33342 10 染液,混勻孵育,離心棄上清;加入PBS 液懸浮細(xì)胞,避光加入PI 染液,混勻;取細(xì)胞懸液滴于載玻片,封片,共聚焦顯微鏡下觀察細(xì)胞凋亡情況(細(xì)胞凋亡時(shí)細(xì)胞核呈濃染紅色)。
1.3.7 細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn):采用Marker 筆于6 孔板背面均勻畫(huà)線橫穿過(guò)孔;細(xì)胞培養(yǎng)、鋪板、轉(zhuǎn)染24 h后用槍頭垂直入背面橫線劃痕;PBS 液清洗,加入1640 培養(yǎng)液,拍照并標(biāo)記位置,37℃,5 ml/dl CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h 取出6 孔板,再次同位拍照記錄。
1.3.8 細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn):稀釋Matrigel,包被于Transwell 小室上室溫風(fēng)干,每孔加入含 10g/L BSA的無(wú)血清培養(yǎng)液孵育;常規(guī)消化、離心取沉淀,PBS 液清洗,10 g/dl BSA 的無(wú)血清培養(yǎng)液重懸,密度105個(gè)/ml;取細(xì)胞懸液加入Transwell 小室,24孔板下室加入含 10 ml/dl 胎牛血清1640 培養(yǎng)液,培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h;取出小室,PBS 液清洗,95ml/dl酒精固定,DAPI 染色;隨機(jī)選取5 個(gè)視野于倒置熒光顯微鏡下計(jì)數(shù) ,取平均值。
1.3.9 免疫印跡實(shí)驗(yàn):細(xì)胞轉(zhuǎn)染、培養(yǎng)后用冷PBS 液清洗收集于EP 管,離心、棄上清, 加入RIPA 液裂解(蛋白磷酸化水平檢測(cè)時(shí)按100:1 比例在裂解液中加入Na3VO4),提取總蛋白。同方法獲取沉淀依次加入細(xì)胞漿蛋白抽提試劑A 和B,渦旋、水浴、離心,取沉淀加入含 PMSF 細(xì)胞核蛋白抽提劑,提取細(xì)胞核蛋白。配置SDS-聚丙烯酰胺凝膠體系行上樣與電泳分離、轉(zhuǎn)印及封閉;TBST 液洗膜,加入p-GSK-3β 一抗,β-catenin抗體及 GSK-3β 抗體,孵育過(guò)夜;洗膜加入二抗辣根過(guò)氧化物酶,室溫孵育,PVDF 膜滴加 ECL發(fā)光液,檢測(cè)條帶。
1.3.10 雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn):利用生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)LINC00222 與GSK-3β 的結(jié)合位點(diǎn)并經(jīng)體外克隆擴(kuò)增,設(shè)計(jì)具有預(yù)測(cè)靶位點(diǎn)的GSK-3β 3’UTR 野生型(WT)或突變型(MUT)雙熒光素酶報(bào)告基因載體,突變的3’UTR 區(qū)作為對(duì)照組。轉(zhuǎn)染前24 h 將A549,LTEP-a-2 細(xì)胞接種至24 孔板培養(yǎng),使用Lipofectamine 2000 將構(gòu)建的熒光素酶報(bào)告基因載體和含有海腎熒光素酶的對(duì)照載體共轉(zhuǎn)染,在轉(zhuǎn)染48 h 后使用雙熒光素酶報(bào)道基因測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定熒光素酶活性,測(cè)定LINC00222 對(duì)GSK-3β 熒光素酶活性的調(diào)控情況,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.3.11 RNA 結(jié)合蛋白免疫沉淀實(shí)驗(yàn):細(xì)胞經(jīng)轉(zhuǎn)染、培養(yǎng),加入甲醛固定,PBS 液清洗,甘氨酸停止液終止反應(yīng);加入含 PMSF 的 PBS 刮除液收集細(xì)胞至EP 管,離心、棄上清,滴入Complete lysis buffer裂解液重懸,冰上裂解,離心,棄上清,加入超聲液重懸(冰上操作),離心取上清加入DNA 酶處理樣品。EP 管洗磁珠,加入反應(yīng)體系,旋轉(zhuǎn)過(guò)夜;利用RIP 試劑盒行樣本收集及檢測(cè)。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入分析,所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次取平均值數(shù)據(jù),采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組比較采用方差分析,重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)采用重復(fù)測(cè)量方差分析。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 肺腺癌組織及癌旁正常組織中LINC00222 表達(dá) qRT-PCR 檢測(cè)34 例肺腺癌組織中LINC00222 mRNA 相對(duì)表達(dá),結(jié)果顯示:肺腺癌組織中LINC 00222 相對(duì)表達(dá)量(0.324±0.186)顯著低于癌旁正常組織(1.056±0.547),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.388,P<0.001)。Western blot 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)肺腺癌組織LI 中NC00222 蛋白表達(dá),結(jié)果顯示:肺腺癌組織中LINC00222 蛋白表達(dá)(0.427±0.149)同樣較癌旁正常組織明顯降低(0.997±0.162),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=15.100,P<0.001)。
2.2 肺腺癌細(xì)胞系中LINC00222 低表達(dá) qRTPCR 檢測(cè)顯示:人正常肺胚細(xì)胞系MRC-5 及肺腺癌A549,LTEP-a-2 細(xì)胞系中LINC00222 表達(dá)量分別是1.147±0.251,0.283±0.176,0.159±0.153,較正常肺胚細(xì)胞系相比,肺腺癌細(xì)胞系中LINC00222 顯著低表達(dá)(F=21.926,P=0.002)。
2.3 LINC00222 轉(zhuǎn)染效率驗(yàn)證 分別轉(zhuǎn)染pCDNALINC00222 及empty vector 載體至A549,LTEP-a-2細(xì)胞系,qRT-PCR 檢測(cè)顯示:與轉(zhuǎn)染empty vector載體(1.001±0.004) 相比,轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC 00222載體后A549(8.351±1.554),LTEP-a-2(12.347±2.143)細(xì)胞中LINC00222 表達(dá)顯著提高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=42.538,P<0.001)。
2.4 LINC00222 抑制肺腺癌細(xì)胞增殖 見(jiàn)圖1。CCK-8 法檢測(cè)顯示:與轉(zhuǎn)染empty vector 載體相比,轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 載體后A549,LTEP-a-2細(xì)胞增殖能力顯著降低(P<0.05)。
圖1 CCK-8 檢測(cè)轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞增殖(*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001)
2.5 LINC00222 促進(jìn)肺腺癌細(xì)胞凋亡 見(jiàn)圖2。Hoechst 33342/PI 染色法檢測(cè)顯示:與轉(zhuǎn)染empty vector 載體相比,轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 載體后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞凋亡數(shù)目顯著增加(P<0.01)。
圖2 Hoechst 33342/PI 染色法檢測(cè)轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞凋亡情況(**P<0.01)
2.6 LINC00222 抑制肺腺癌細(xì)胞遷移及侵襲 見(jiàn)圖3。劃痕實(shí)驗(yàn)及Transwell 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移、侵襲能力,結(jié)果顯示:與轉(zhuǎn)染empty vector 載體相比,轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 載體后A549,LTEP-a-2細(xì)胞遷移、侵襲能力受到明顯抑制。
圖3 劃痕實(shí)驗(yàn)(A)、Transwell 實(shí)驗(yàn)(B)檢測(cè)轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞遷移、侵襲情況
2.7 過(guò)表達(dá)LINC00222 增強(qiáng)GSK-3β 激酶活性,抑制β-catenin 核轉(zhuǎn)位 為驗(yàn)證肺腺癌中LINC00222對(duì)GSK-3β 激酶活性的影響,研究分別轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 及empty vector 載體至A549,LTEP-a-2 細(xì)胞。qRT-PCR 法檢測(cè)顯示:轉(zhuǎn)染后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞中兩組GSK-3βmRNA 表達(dá)無(wú)顯著差異(P>0.05),見(jiàn)圖4。Western blot 法檢測(cè)轉(zhuǎn)染后GSK-3β 在Ser9 磷酸化水平表達(dá)差異顯示:轉(zhuǎn)然后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞GSK-3β 磷酸化水平顯著降低,GSK-3β總蛋白無(wú)明顯差異,見(jiàn)圖5,提示過(guò)表達(dá)LINC00222 增強(qiáng)GSK-3β 激酶活性。
圖4 qRT-PCR 檢測(cè)轉(zhuǎn)染pCDNALINC00222 后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞中GSK-3β mRNA 水平表達(dá)
圖5 Western blot 法檢測(cè)轉(zhuǎn)染pCDNALINC00222 后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞中P-GSK-3β 和GSK-3β 蛋白表達(dá)
下游基因β-catenin 是否轉(zhuǎn)入細(xì)胞核繼續(xù)發(fā)揮作用由GSK-3β 催化活性直接調(diào)控影響。研究對(duì)肺腺癌中LINC00222 影響β-catenin 核轉(zhuǎn)位的作用機(jī)制進(jìn)行了驗(yàn)證。Western blot 法檢測(cè)顯示,轉(zhuǎn)染過(guò)表達(dá)LINC00222 后,細(xì)胞核內(nèi)β-catenin 蛋白表達(dá)降低(P<0.05);當(dāng)加入TWS119 抑制GSK-3β活性后,β-catenin 蛋白水平明顯恢復(fù),見(jiàn)圖6,提示LINC00222 通過(guò)調(diào)控GSK-3β 催化活性進(jìn)而抑制β-catenin 核轉(zhuǎn)位。
圖6 Western blot 法檢測(cè)轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 或pCDNA-LINC00222+TWS119 后A549,LTEP-a-2 細(xì)胞核內(nèi)β-catenin 蛋白表達(dá)(*P<0.05,**P<0.01).
2.8 熒光素酶報(bào)告基因驗(yàn)證LINC00222 與GSK-3β 靶向關(guān)系 見(jiàn)圖7。為探究LINC00222 在肺腺癌中是否直接調(diào)控GSK-3β 表達(dá),研究構(gòu)建了GSK-3β 的熒光霉素報(bào)告基因載體,利用生物信息學(xué)檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn)GSK-3β 是LINC00222 的靶標(biāo),通過(guò)雙熒光素酶標(biāo)記實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了LINC00222與GSK-3β 存在相互結(jié)合位點(diǎn),提示兩者具備可能的調(diào)控關(guān)系。后將GSK-3β-3’UTR 質(zhì)粒及empty vector 和pCDNA-LINC00222 載體共轉(zhuǎn)染A549,LTEP-a-2 細(xì)胞,采用熒光霉素報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)各組細(xì)胞中GSK-3β 表達(dá)活性,結(jié)果顯示:與empty vector 組相比,A549,LTEP-a-2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染pCDNALINC00222 后含有野生型GSK-3β-3’UTR 報(bào)告質(zhì)粒熒光素酶活性顯著降低(P<0.05),而含有突變型GSK-3β-3’UTR 的報(bào)告質(zhì)粒熒光素酶活性降低不明顯(P>0.05)。表明在基因水平上GSK-3β 受LINC00222 直接調(diào)控,GSK-3β 蛋白是LncRNA LINC00222 的靶標(biāo)。
圖7 熒光霉素報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證LINC00222 與GSK-3β 的調(diào)控關(guān)系(*P<0.05)
2.9 LINC00222 與GSK-3β 結(jié)合再次驗(yàn)證 見(jiàn)圖8。研究利用RPISeq 在線預(yù)測(cè)軟件對(duì)LINC00222與GSK-3β 蛋白的結(jié)合進(jìn)行了預(yù)測(cè),通過(guò)轉(zhuǎn)染pCDNA-LINC00222 載體,采用RIP 法檢測(cè)顯示:LINC00222 與GSK-3β 蛋白相互結(jié)合。qRT-PCR法檢測(cè)顯示,GSK-3β 蛋白共沉淀中LINC00222表達(dá)顯著高于IgG 蛋白共沉淀(P<0.01)。進(jìn)一步證實(shí)LINC00222 通過(guò)與GSK-3β 蛋白相互結(jié)合調(diào)控GSK-3β 催化活性進(jìn)而抑制β-catenin 核轉(zhuǎn)位。
圖8 LINC00222 與GSK-3β 結(jié)合驗(yàn)證
近年越來(lái)越多研究發(fā)現(xiàn),癌癥的發(fā)生發(fā)展是多基因、多因素共同作用的結(jié)果,表明 LncRNAs 在疾病的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色,參與調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的全部過(guò)程,與腫瘤患者的預(yù)后密切相關(guān)。SHI 等[8-10]研究指出,LncRNAs 在胰腺癌、NSCLC 及前列腺癌中與患者預(yù)后密切相關(guān),是影響患者預(yù)后的潛在因素。大量研究證實(shí)[11-12],LncRNAs 在多種細(xì)胞過(guò)程中發(fā)揮著分化和發(fā)展、基因印跡及抗病毒反應(yīng)等多種功能,可通過(guò)與染色質(zhì)修飾復(fù)合物作用,參與并影響細(xì)胞核轉(zhuǎn)錄活性;部分LncRNAs 可作為轉(zhuǎn)錄后修飾因子,對(duì)蛋白質(zhì)翻譯、mRNA 衰變及維持蛋白質(zhì)穩(wěn)定等進(jìn)行調(diào)控。此外,ZHANG 等[13-14]研究證實(shí),乳腺癌、肝癌、卵巢癌及NSCLC 中多種LncRNA 均差異性表達(dá),對(duì)腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡等生物學(xué)行為發(fā)揮促癌或抑癌作用,揭示了異常表達(dá)的LncRNA 是癌的一個(gè)標(biāo)志,可作為腫瘤潛在生物標(biāo)志物。LncRNA 與黏附蛋白相關(guān)基因及細(xì)胞黏附基因等的表達(dá)密切相關(guān)[15],從側(cè)面反映了LncRNA 參與癌癥發(fā)生發(fā)展的作用機(jī)制。因此,探尋新的與肺腺癌相關(guān)的LncRNA,找尋安全有效的新的基因靶點(diǎn),對(duì)肺腺癌臨床診治及提高患者預(yù)后具有重要意義。
LncRNAs 按其基因組位置可分為基因間、基因內(nèi)、雙向、正義及反義LncRNAs,而基因間LncRNAs 由兩個(gè)編碼基因間轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生,參與各級(jí)鄰近基因的調(diào)節(jié),也可作為轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)器同RNA 間的相互作用來(lái)改變mRNA 的穩(wěn)定性[16-17]。而指導(dǎo)LncRNA,分子支架和誘捕LncRNA 是目前已被證實(shí)的LncRNA 作用模式。UCSC 基因組瀏覽器顯示,LINC00324 及LINC00222 均為基因間LncRNA。研究證實(shí),LINC00324 在NSCLC 中低表達(dá),抑制細(xì)胞增殖、侵襲及遷移,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,發(fā)揮抑癌作用[18];系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者中LINC00324 表達(dá)上調(diào),是評(píng)估療效的輔助指標(biāo)[19];LINC00324 參與胃癌、白血病的發(fā)生發(fā)展[20]。目前有關(guān)LncRNA LINC00222 在腫瘤中的作用研究較為缺乏,推測(cè)其在肺腺癌中應(yīng)與LINC00324 發(fā)揮同樣作用。為驗(yàn)證其猜想,本研究經(jīng)檢測(cè)顯示肺腺癌組織及細(xì)胞系中LINC00222 顯著低表達(dá),通過(guò)構(gòu)建LINC00222過(guò)表達(dá)載體,實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)LINC00222 能夠抑制肺腺癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,提示LINC00222 發(fā)揮抑癌基因作用。
腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中Wnt 信號(hào)通路發(fā)揮重要作用,GSK-3 亞型GSK-3β 作用于眾多結(jié)構(gòu)蛋白、信號(hào)蛋白及轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)控細(xì)胞的分化、凋亡,發(fā)揮抑癌作用[21]。正常生理?xiàng)l件下,Wnt/β-catenin 信號(hào)通路未被激活,GSK-3β 通過(guò)與Axin/GSK-3β/APC/β-catenin 形成蛋白復(fù)合物,磷酸化β-catenin使其降解。當(dāng)腫瘤處于病理狀態(tài)時(shí),Wnt 通路激活造成蛋白復(fù)合物解聚,抑制、介導(dǎo)β-catenin 磷酸化,激活下游基因表達(dá),誘導(dǎo)腫瘤發(fā)生[22]。GSK-3β 催化活性是Wnt/β-catenin 信號(hào)通路的關(guān)鍵[23]。研究表明[24-25],GSK-3β 參與調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào),細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、凋亡和轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)器官生長(zhǎng)、死亡,起到抑癌作用;當(dāng)抑制GSK-3β 活性后,β-catenin 轉(zhuǎn)位入核,誘導(dǎo)下游基因表達(dá),Wnt 通路激活,促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng);Wnt 信號(hào)通路中GSK-3β 至關(guān)重要,其可磷酸化底物從而激活或失活Wnt 通路。且研究顯示,GSK-3β 介導(dǎo)Wnt/β-catenin 致癌通路活性進(jìn)而參與結(jié)腸癌的發(fā)展進(jìn)程[26]。CEBPA 介導(dǎo)的lncRNA PLIN2 上調(diào)通過(guò)GSK3 和Wnt/β-catenin 信號(hào)通路促進(jìn)慢性粒細(xì)胞白血病的發(fā)展[27]。MicroRNA-940靶向INPP4A 或GSK-3β,激活Wnt/β-Catenin 通路,調(diào)節(jié)膀胱癌細(xì)胞的惡性行為[28]。故本研究探究了肺腺癌中LINC00222 是否通過(guò)調(diào)控GSK-3β/β-catenin 信號(hào)通路進(jìn)而發(fā)揮作用,發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)LINC00222 能夠降低GSK-3β Ser9 位點(diǎn)磷酸化水平,增加GSK-3β 激酶催化活性,抑制β-catenin核轉(zhuǎn)位,當(dāng)降低GSK-3β 催化活性時(shí)該抑制作用明顯減弱,提示LINC00222 可能通過(guò)調(diào)節(jié)GSK-3β 激酶活性影響下游β-catenin 核轉(zhuǎn)位,進(jìn)而影響肺腺癌細(xì)胞的生物學(xué)行為。另研究通過(guò)生物學(xué)信息軟件預(yù)測(cè)LINC00222 與GSK-3β 結(jié)合位點(diǎn)經(jīng)體外克隆擴(kuò)增,設(shè)計(jì)構(gòu)建了具有預(yù)測(cè)靶位點(diǎn)的GSK-3β 3’UTR 野生型或突變型報(bào)告基因載體,經(jīng)雙熒光素酶基因?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),GSK-3β 受LINC00222直接調(diào)控,GSK-3β是LINC00222 的靶標(biāo);RIP 實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了LINC00222 與GSK-3β 蛋白存在相互結(jié)合,且發(fā)現(xiàn)GSK-3β 蛋白共沉淀中LINC00222表達(dá)顯著升高,推測(cè)可能是由于兩者的結(jié)合阻止GSK-3β磷酸化,增強(qiáng)GSK-3β活性,抑制β-catenin核轉(zhuǎn)位發(fā)揮作用進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞過(guò)程。然而肺腺癌發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,其更深入的作用機(jī)制還需后續(xù)大量研究進(jìn)一步證實(shí)。
綜上所述,肺腺癌中LINC00222 低表達(dá),其可能通過(guò)調(diào)控GSK-3β 催化活性,抑制β-catenin核轉(zhuǎn)位,進(jìn)而調(diào)控肺腺癌細(xì)胞的增殖、遷移及侵襲,為肺腺癌的治療提供了新的研究方向。
現(xiàn)代檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志2021年5期