許樂(lè)鵬,劉培慧,盛偉偉,王季堃
(1.錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,遼寧 錦州 121001;2.葫蘆島市中心醫(yī)院腫瘤日間病房,遼寧 葫蘆島 125000;3.葫蘆島市中心醫(yī)院介入血管外科,遼寧 葫蘆島 125000;4.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院胃腸疝外科,沈陽(yáng) 110001)
研究[1]顯示,我國(guó)2000年至2011年男性胰腺癌 發(fā)病率及年齡-標(biāo)準(zhǔn)化死亡率顯著上升,分別為惡性腫瘤的第一位和第二位。胰腺癌死亡率高的主要原因?yàn)榧膊≡缙跈z出率低,而且發(fā)病后腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力以及對(duì)周圍組織的侵襲能力強(qiáng),進(jìn)而預(yù)后極差。因此,提高疾病的早期檢出率,改善患者預(yù)后是目前急需解決的課題。
已有研究[2]發(fā)現(xiàn)染色體不穩(wěn)定是惡性腫瘤的主要特征之一,其在惡性腫瘤發(fā)生進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用。在細(xì)胞對(duì)染色體穩(wěn)定性進(jìn)行維護(hù)的過(guò)程中,凝聚蛋白復(fù)合體是關(guān)鍵因子。染色體結(jié)構(gòu)維持蛋白1A(structural maintenance of chromosomes protein 1A,SMC1A)是組成凝聚蛋白的主要亞基,其功能異常與惡性腫瘤(大腸癌、前列腺癌和肝癌)發(fā)生密切相關(guān)[3-5]。胰腺癌組織中SMC1A表達(dá)的臨床意義及對(duì)細(xì)胞增殖的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究旨在檢測(cè)胰腺癌組織中SMC1A表達(dá)情況,探討其表達(dá)的臨床意義及對(duì)胰腺癌細(xì)胞增殖的影響。
選取2010年1月至2015年12月錦州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院腫瘤內(nèi)科行胰腺癌手術(shù)切除并經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)為腺癌的標(biāo)本59例。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)臨床資料完整;(2)提供標(biāo)本的患者可接受隨訪。胰腺癌細(xì)胞系,包括轉(zhuǎn)移性胰腺癌細(xì)胞[AsPC-1(轉(zhuǎn)移性腹水)、SW1990(脾轉(zhuǎn)移)]和原發(fā)胰腺癌細(xì)胞(BxPC-3和PANC-1)均購(gòu)自中科院上海細(xì)胞庫(kù),并用含10%胎牛血清1640培養(yǎng)液(美國(guó)HyClone公司)培養(yǎng)。主要試劑包括SMC1A單克隆抗體(美國(guó)Abcam公司),DAB顯色液、免疫組化試劑盒(北京中杉金橋公司),轉(zhuǎn)染試劑Opti-MEM及Oligofectamine2000(美國(guó)Invitrogen公司),ECL發(fā)光試劑盒、BCA定量蛋白裂解液及抑制劑(碧云天生物公司),SYBR Green Ⅱ 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 試劑盒、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(DRR037S)、RNA分離試劑盒 TRIzol(日本TaKaRa公司)。SMC1A siRNA由上海吉瑪公司設(shè)計(jì)合成。
1.2.1 免疫組化:標(biāo)本均經(jīng)甲醛固定、4 μm切片、二甲苯脫蠟、梯度乙醇水化后去除內(nèi)源性過(guò)氧化酶。PBS清洗后將胰腺癌組織標(biāo)本置于pH 6.0檸檬酸高壓修復(fù)1 min,自然冷卻。室溫環(huán)境下封閉血清,再將一抗(1 ∶200)加入,更換至4 ℃環(huán)境下12 h孵育。第2天加入霉菌抗生物素蛋白-過(guò)氧化物酶,PBS清洗、DAB顯色、蘇木素復(fù)燃。鹽酸乙醇分化后脫水、透明、封片后光學(xué)顯微鏡(400倍)下觀察。
1.2.2 SMC1A表達(dá)判定:參照文獻(xiàn)[6],每張切片觀察5個(gè)視野,每個(gè)視野記數(shù)100個(gè)細(xì)胞。(1)陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)0~10%,0分;>10%~25%,1分;>25%~50%,2分;>50%~75%,3分;>75%,4分。(2)染色強(qiáng)度:無(wú)著色,0分;淺黃色,1分;黃或深黃色,2分;褐或棕褐色,3分。2項(xiàng)評(píng)分乘積>4分為SMC1A高表達(dá),≤4分為低表達(dá)。
1.2.3 Western blotting檢測(cè):轉(zhuǎn)染SMC1A胰腺癌細(xì)胞系接種至6孔板,48 h后加入裂解液和蛋白酶抑制劑提取總蛋白,超聲裂解,冰上靜置 30 min 后12 000 r/min 4 ℃離心10 min,收集上清液,采用二辛可寧酸法測(cè)定蛋白濃度,經(jīng)10%十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳,80 V 100 min 電轉(zhuǎn)移至聚偏二氟乙烯膜。5%脫脂奶粉封閉2 h,加入SMC1A(1 ∶1 000)4 ℃ 孵育過(guò)夜。二抗室溫孵育 2 h,凝膠顯像儀(以色列MF-chemibis 3.2 DNR公司)顯像。
1.2.4 實(shí)時(shí)定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR):采用 RNA分離試劑盒TRIzol提取并純化組織總RNA,所有RNA樣本濃度均稀釋至1 μg/μL,根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄和擴(kuò)增試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄和擴(kuò)增。熒光實(shí)時(shí)PCR反應(yīng)體系 25 μL(2× SYBRR Premix ExTaqTM12.5 μL,100 nmol/ L上下游引物各1 μL,cDNA 2 μL,H2O 8.5 μL)。SMC1A上游引物5’-AAGTGAGGAGGAGGAGGAG-3’,下游引物5’-ACTTTCTTCAGGGTCTTGTTC-3’;GAPDH上游引物5’-GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT-3’,下游引物5’-GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG-3’。反應(yīng)條件:95 ℃ 5 min,保持5 s,60 ℃ 30 s,以此為1個(gè)循環(huán),共循環(huán)45次,并配有復(fù)孔,焦碳酸二乙酯水為陰性對(duì)照。結(jié)果采用2-ΔΔCt計(jì)算。
1.2.5 SMC1A siRNA干擾實(shí)驗(yàn):將對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期Capan-2細(xì)胞加入6孔板,嚴(yán)格按照Oligofectamine2000說(shuō)明進(jìn)行瞬時(shí)轉(zhuǎn)染,取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期Capan-2胰腺癌細(xì)胞加入6孔板中68 h,8 μL 脂質(zhì)體與200 μL opti-MEM混合靜置5 min后與含8 μL siRNA(20 μmol/L)200 μL的opti-MEM混合靜置20 min,然后加入相應(yīng)各孔中。6 h后換液,24~48 h后提取相應(yīng)RNA、蛋白。
1.2.6 細(xì)胞增殖:酶標(biāo)定量?jī)x檢測(cè)SMC1A siRNA組(轉(zhuǎn)染SMC1A siRNA)和對(duì)照組(轉(zhuǎn)染空白對(duì)照)轉(zhuǎn)染1~5 d后的細(xì)胞,經(jīng)MTT噻唑藍(lán)法(5 mg/mL)和二甲基亞砜(DMSO)處理后用酶標(biāo)定量?jī)x檢測(cè)波長(zhǎng)570 nm處的吸光度(optical density,OD)值。細(xì)胞增殖率=(OD實(shí)驗(yàn)組-OD調(diào)零孔)/(OD對(duì)照組-OD調(diào)零孔)×100%,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,取平均值。
結(jié)果顯示,癌組織中SMC1A主要在胞質(zhì)和胞核中表達(dá),59例胰腺癌組織中有37例(62.7%)高表達(dá),22例(37.2%)低表達(dá),見(jiàn)圖1。
圖1 免疫組化檢測(cè)胰腺癌中 SMC1A的表達(dá)情況×200Fig.1 Immunohistochemistry of SMC1A expression in pancreatic cancer tissue ×200
結(jié)果顯示,SMC1A表達(dá)與患者腫瘤大?。é?=4.515,P=0.034)、T分期(χ2=10.277,P=0.003)及UICC分期(χ2=3.940,P=0.047)正相關(guān),見(jiàn)表1。
表1 SMC1A表達(dá)與胰腺癌患者臨床指標(biāo)的關(guān)系[n(%)]Tab.1 Relationship between SMC1A expression and clinical data in patients with pancreatic cancer [n(%)]
Kaplan-Meier生存曲線分析結(jié)果顯示,SMC1A高表達(dá)胰腺癌患者較低表達(dá)者預(yù)后差,見(jiàn)圖2。單因素分析結(jié)果顯示,SMC1A表達(dá)、血管浸潤(rùn)、UICC分期與患者預(yù)后相關(guān)(表2)。將單因素分析有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)指標(biāo)進(jìn)行多因素分析,結(jié)果顯示,SMC1A高表達(dá) [95%CI:1.011~5.207,P=0.047] 和UICC分期晚 [95%CI:1.209~5.342,P=0.014] 是患者預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。
表2 各項(xiàng)臨床指標(biāo)對(duì)預(yù)后影響的單因素及多因素分析Tab.2 Univariate analysis and multi-factor analysis of the influence of various clinical indicators on prognosis
圖2 SMC1A低表達(dá)和高表達(dá)患者的 Kaplan-Meier生存曲線分析Fig.2 Kaplan-Meier survival curve analysis of patients with low and high SMC1A expression
結(jié)果顯示,SMC1A在轉(zhuǎn)移性胰腺癌細(xì)胞AsPC-1及SW1990中蛋白和mRNA表達(dá)明顯高于原發(fā)胰腺癌細(xì)胞(PANC-1和BxPC-3,均P< 0.01),見(jiàn)圖3。提示SMC1A表達(dá)與胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。AsPC-1和SW1990細(xì)胞中SMC1A干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,siRNA組SMC1A蛋白和mRNA表達(dá)水平均顯著低于其對(duì)照組,見(jiàn)圖4。
圖3 不同胰腺癌細(xì)胞中SMC1A 蛋白及mRNA表達(dá)比較Fig.3 Comparison of SMC1A protein and mRNA expression in different pancreatic cancer cells
圖4 AsPC-1和SW1990細(xì)胞中SMC1A干擾后表達(dá)情況Fig.4 Expression of SMC1A after interference in AsPC-1 and SW1990 cells
結(jié)果顯示,在AsPC-1和SW1990中與對(duì)照組比較,轉(zhuǎn)染后3~5 d SMC1A siRNA組細(xì)胞增殖率顯著降低(均P< 0.05),見(jiàn)圖5。
圖5 SMC1A干擾對(duì)胰腺癌細(xì)胞增殖的影響Fig.5 The effect of SMC1A interference on the proliferation of pancreatic cancer cells
SMC1A是凝聚蛋白復(fù)合體重要亞基,在染色體凝聚過(guò)程中防止姐妹染色單體提前分裂,維護(hù)子細(xì)胞染色體穩(wěn)定性。SMC1A表達(dá)失調(diào)可引起染色體不穩(wěn)定,與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)[6-7]。本研究結(jié)果顯示,胰腺癌組織中SMC1A表達(dá)明顯升高,且SMC1A高表達(dá)與腫瘤大小、T分期及UICC分期正相關(guān)(均P<0.05);同時(shí)SMC1A表達(dá)是影響胰腺癌預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。已有研究顯示,SMC1A依據(jù)腫瘤類型不同發(fā)揮不同生物學(xué)作用。ZHANG等[5]研究顯示在78例肝癌組織中SMC1A呈明顯高表達(dá),并且與肝癌患者臨床分期及不良預(yù)后密切相關(guān)。WANG等[8]在427例大腸癌組織中同樣發(fā)現(xiàn)SMC1A高表達(dá),其高表達(dá)與患者淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM分期、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后顯著正相關(guān)。H?MME等[9]在116例急性髓性白血病患者中發(fā)現(xiàn)SMC1A呈明顯低表達(dá),并與患者不良預(yù)后密切相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)SMC1A表達(dá)與胰腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移密切相關(guān),同時(shí)SMC1A干擾抑制了胰腺癌細(xì)胞增殖。與以往研究[3,5]結(jié)果一致。已有研究[10]顯示,前列腺癌中SMC1A的干擾抑制了PC-3和DU145細(xì)胞的生長(zhǎng)、菌落形成和細(xì)胞遷移能力??梢?jiàn),實(shí)體腫瘤中SMC1A扮演癌基因角色,其表達(dá)失調(diào)可促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。
綜上所述,SMC1A在胰腺癌中呈高表達(dá),且SMC1A表達(dá)與腫瘤大小、T分期、UICC分期及不良預(yù)后密切相關(guān),其機(jī)制可能是SMC1A表達(dá)促進(jìn)了胰腺癌細(xì)胞增殖。目前,胰腺癌惡性生物學(xué)行為的分子機(jī)制尚不明確,SMC1A可作為胰腺癌靶向治療的有
效靶點(diǎn),但有待于進(jìn)一步研究論證。
中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2021年11期