陳倩倩,張英麗,李陽,唐音
作者單位:南陽市中心醫(yī)院腫瘤科,河南 南陽 473000
乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展與體內(nèi)基因的異常表達密切相關(guān),針對這些基因的分子靶向治療已成為乳腺癌治療研究的熱點[1-2]。研究發(fā)現(xiàn)長鏈非編碼RNA(ln?cRNA)雖不編碼蛋白質(zhì),但其在生物體內(nèi)起重要調(diào)節(jié)作用,與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[3]。細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B 反義RNA1(CDKN2B-AS1)作為一種lncRNA,研究發(fā)現(xiàn)CDKN2B-AS表達水平在特發(fā)性肺纖維化病人外周血中顯著降低,且可通過調(diào)節(jié)蛋白p53信號通路預(yù)測肺癌[4]。研究報道喉鱗狀細胞癌組織中CDKN2B-AS高表達,與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和晚期臨床階段密切相關(guān),抑制CDKN2B-AS1可抑制喉鱗狀細胞癌細胞增殖、遷移和侵襲,誘導(dǎo)細胞凋亡[5]。且發(fā)現(xiàn)CDKN2B-AS1 在乳腺癌組織中顯著過表達[6]。然而CDKN2B-AS1 對乳腺癌細胞機制研究尚未可知。研究發(fā)現(xiàn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展與miRNA的異常表達也密切關(guān)聯(lián),為了更好地理解乳腺癌發(fā)生發(fā)展的分子機制,進一步研究miRNA 在乳腺癌中的作用功能十分重要[7]。研究報道微小RNA-339-5p(miR-339-5p)可降低小鼠體內(nèi)乳腺癌細胞的生長繁殖能力,有望成為乳腺癌治療的潛在新靶點[8]。miR-339-5p通過靶向鼠雙微體基因(MDM2)調(diào)節(jié)乳腺癌MCF-7細胞p53腫瘤抑制通路[9]。因此,本研究主要觀察研究CDKN2BAS1可能通過靶向miR-339-5p有關(guān)對乳腺癌細胞增殖、遷移、侵襲的影響。
1.1 一般資料收集南陽市中心醫(yī)院2017 年1 月2019 年1 月收治的37 例乳腺癌病人手術(shù)切除的保存于保存超低溫冰箱內(nèi)的癌組織及癌旁組織(癌組織邊緣2~5 cm),病人或其近親屬知情同意,本研究符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。
乳腺癌細胞MDA-MB-453 由上海滬震提供;胎牛血清、RPMI-1640 培養(yǎng)基由上海聯(lián)碩生物提供;MTT試劑盒、BCA試劑盒、蛋白裂解液由碧云天生物提供;增殖標記蛋白細胞增殖核抗原-67(Ki67)、細胞周期依賴性蛋白激酶抑制因子1A(P21)、上皮型鈣黏蛋白(E-cadherin)、神經(jīng)型鈣黏蛋白(N-cadherin)、甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)單抗、羊抗兔免疫球蛋白(IgG)均由武漢維諾賽生物提供;熒光定量試劑盒、Trizol試劑、反轉(zhuǎn)錄試劑盒均由美國Progema公司提供;Transwell小室、Matrigel膠均由美國BD公司提供;雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒由北京Solarbio公司提供;ELISA試劑盒由上海繼錦公司提供。二氧化碳孵育箱、Thermo FC酶標儀由美國Thermo公司提供;熒光顯微鏡由日本Olympus公司提供;FACSCan?to Ⅱ流式細胞儀由美國Bio-Rad公司提供。
1.2 細胞培養(yǎng)與分組10%胎牛血清的RPMI-1640 培養(yǎng)液培養(yǎng)乳腺癌細胞MDA-MB-453,在恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng),取對數(shù)期MDA-MB-453 細胞,將CD?KN2B-AS1 小分子干擾RNA(si-CDKN2B-AS1)、CD?KN2B-AS1 陰性對照(si-NC)分別轉(zhuǎn)染至MDA-MB-453 細胞,記為si-CDKN2B-AS1 組及si-NC 組;另將si-CDKN2B-AS1 分別與miR-339-5p 陰性對照(antimiR-NC)和miR-339-5p 特異性寡核苷酸抑制劑(an?ti-miR-339-5p)共同轉(zhuǎn)染至MDA-MB-453 細胞,記為si-CDKN2B-AS1+anti-miR-NC 組及si-CDKN2B-AS1+anti-miR-339-5p組。
1.3 RT-qPCR 法檢 測CDKN2B-AS1 及miR-339-5p 的表達水平各組細胞均進行24 h 培養(yǎng),常規(guī)提取總RNA,并逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,反應(yīng)條件為16 ℃、30 min,42 ℃、30 min,85 ℃、5 min,4 ℃、5 min;然后按照熒光定量試劑盒使用說明進行PCR。2-ΔΔCt法計算相對表達量。
1.4 流式細胞儀檢測細胞周期各組細胞均進行24 h 培養(yǎng),在制備的單細胞懸液中加70%乙醇3 mL固定,PBS 洗滌,加RNase A 于37 ℃水浴30 min,加碘化丙啶(PI)避光30 min。應(yīng)用流式細胞儀及相關(guān)軟件檢測并分析細胞周期。
1.5 MTT 檢測細胞存活率各組細胞均進行24 h培養(yǎng),每孔加MTT 溶液20μL,孵育4 h時棄除上清,每孔加150μL 二甲基亞砜(DMSO),應(yīng)用酶標儀對490 nm處檢測吸光度(OD)值進行測定,并計算細胞存活率(%)。
1.6 Western blotting 法檢測Ki67、P21、E-cad?herin、N-cadherin 蛋白表達常規(guī)加入RIPA 細胞裂解液對細胞蛋白進行提取,BCA 蛋白試劑盒對蛋白含量進行檢測。取蛋白溶液50μg 進行蛋白變性后,進行SDS-PAGE,將分離的蛋白凝膠轉(zhuǎn)移至PVDF膜,常規(guī)室溫封閉90 min,分別加相應(yīng)的一抗,4 ℃進行24 h 孵育。TBST 洗膜。再加入二抗,室溫下孵育2 h,TBST 洗膜。加入ELC,暗室顯影、拍照,用Quantity One 凝膠分析軟件處理,對各蛋白條帶灰度值進行分析,并計算各蛋白相對表達水平。
1.7 Transwell檢測細胞遷移和侵襲收集各組細胞進行無血清培養(yǎng),取200μL 在Transwell 小室上層接種,并進行24 h培養(yǎng),吸去培養(yǎng)液并后棉簽去除上層細胞,用多聚甲醛進行30 min的固定,然后用結(jié)晶紫染色10 min,顯鏡拍照并記錄遷移的細胞數(shù)量。細胞侵襲實驗:將100μL基質(zhì)膠Matrigel加于Transwell小室上層,待凝固后接種細胞,之后操作與細胞遷移相同。
1.8 熒光素酶報告實驗檢測CDKN2B-AS1 與miR-339-5p 靶向調(diào)控Starbase 數(shù)據(jù)庫證實CD?KN2B-AS1 與miR-339-5p 有結(jié)合位點。構(gòu)建野生型及突變型基因靶點CDKN2B-AS1 的熒光素酶表達載體,即WT-CDKN2B-AS1及MUT-CDKN2B-AS1,并將其分別與miR-NC 及miR-339-5p 共同轉(zhuǎn)染至MDA-MB-453 細胞,最后嚴格按說明書完成熒光素酶活性的檢測。
1.9 統(tǒng)計學方法應(yīng)用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析,計量資料均符合正態(tài)分布,用xˉ±s表示,兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 在乳腺癌組織中CDKN2B-AS1 的表達乳腺癌組織中CDKN2B-AS1 表達水平為2.23±0.08,顯著高于癌旁組織的1.00±0.06,差異有統(tǒng)計學意義(t=74.82,P<0.001)。
2.2 抑制CDKN2B-AS1 對MDA-MB-453 增殖的影響si-CDKN2B-AS1 組MDA-MB-453 細胞中G0期細胞比例、P21表達水平高于si-NC組,S期細胞比例、細胞存活率及Ki67 表達水平低于si-NC 組(P<0.05),見圖1,表1。
表1 抑制細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B反義RNA1(CDKN2B-AS1)對MDA-MB-453細胞增殖的影響/±s
表1 抑制細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B反義RNA1(CDKN2B-AS1)對MDA-MB-453細胞增殖的影響/±s
注:si-NC 為CDKN2B-AS1 陰性對照,si-CDKN2B-AS1 為CDKN2B-AS1 小分子干擾RNA,Ki67 為增殖標記蛋白細胞增殖核抗原-67,P21 為細胞周期依賴性蛋白激酶抑制因子1A。
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圖1 Ki67、P21蛋白的表達
2.3 抑制CDKN2B-AS1 對MDA-MB-453 遷移、侵襲的影響與si-NC組相比,si-CDKN2B-AS1組MDAMB-453細胞中CDKN2B-AS1表達水平、細胞遷移、侵襲數(shù)及N-cadherin表達水平顯著降低,E-cadherin表達水平升高(P<0.05),見圖2,表2。
表2 抑制細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B反義RNA1(CDKN2B-AS1)對MDA-MB-453細胞遷移、侵襲的影響/±s
表2 抑制細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B反義RNA1(CDKN2B-AS1)對MDA-MB-453細胞遷移、侵襲的影響/±s
注:si-NC 為CDKN2B-AS1 陰性對照,si-CDKN2B-AS1 為CDKN2B-AS1 小分子干擾RNA,N-cadherin 為神經(jīng)型鈣黏蛋白,E-cadherin 為上皮型鈣黏蛋白。
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圖2 抑制CDKN2B-AS1對E-cadherin、N-cadherin表達的影響
2.4 CDKN2B-AS1靶向miR-339-5p數(shù)據(jù)庫預(yù)測顯示CDKN2B-AS1與miR-339-5p存在結(jié)合位點。與miR-NC 組0.99±0.05 相 比,miR-339-5p 組WT-CD?KN2B-AS1細胞熒光素酶活性0.20±0.03顯著降低(t=40.65,P<0.001);而MUT-CDKN2B-AS1的細胞熒光素酶活性差異無統(tǒng)計學意義(t=0.38,P=0.706)。與si-NC組的0.95±0.05相比,si-CDKN2B-AS1組miR-339-5p表達水平2.83±0.07顯著升高(t=65.56,<0.001)。見圖3。
圖3 CDKN2B-AS1靶向miR-339-5p
2.5 抑制miR-339-5p 可逆轉(zhuǎn)抑制CDKN2B-AS1對MDA-MB-453 增殖、遷移、侵襲的影響si-CD?KN2B-AS1+anti-miR-339-5p 組MDA-MB-453 細 胞 中miR-339-5p 表達水平、G0 期細胞比例及P21、E-cad?herin 表達水平顯著降低,S 期細胞比例、細胞存活率、細胞遷移、侵襲數(shù)及Ki67、N-cadherin 表達水平顯著升高(P<0.05),見表3,4。
表3 抑制miR-339-5p可逆轉(zhuǎn)抑制細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B反義RNA1(CDKN2B-AS1)對MDA-MB-453細胞增殖、遷移、侵襲的影響/±s
表3 抑制miR-339-5p可逆轉(zhuǎn)抑制細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑2B反義RNA1(CDKN2B-AS1)對MDA-MB-453細胞增殖、遷移、侵襲的影響/±s
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表4 Ki67、PCNA、E-cadherin、N-cadherin蛋白的表達/±s
表4 Ki67、PCNA、E-cadherin、N-cadherin蛋白的表達/±s
注:Ki67 為增殖標記蛋白細胞增殖核抗原-67,P21 為細胞周期依賴性蛋白激酶抑制因子1A,N-cadherin 為神經(jīng)型鈣黏蛋白,E-cadherin 為上皮型鈣黏蛋白。
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越來越多研究表明,lncRNA 與乳腺癌發(fā)生發(fā)展過 程 有 關(guān),如MALAT1 可 抑 制 乳 腺 癌 轉(zhuǎn) 移[10]。LINC00673 可 并 通 過miR-515-5p/MARK4/Hippo 信號通路促進乳腺癌細胞增殖[11]。LncRNA HEIH通過miR-4458/SOCS1軸抑制三陰性乳腺癌細胞增殖和誘導(dǎo)凋亡[12]。研究發(fā)現(xiàn)CDKN2B-AS1在結(jié)腸癌中異常表達,其可能是結(jié)腸癌發(fā)展的診斷生物標志物[13]。CDKN2B-AS1 又名ANRIL,胃癌病人中CDKN2BAS1高表達,與TNM分期和腫瘤大小顯著相關(guān),敲低CDKN2B-AS1顯著抑制胃癌細胞系的增殖[14]。干擾CDKN2B-AS1 可通過miR-181a-5p/TGFβ1 軸抑制宮頸癌細胞增殖、侵襲、遷移,并促進細胞凋亡[15]。說明CDKN2B-AS1 可參與癌癥等發(fā)生發(fā)展,但CD?KN2B-AS1 對乳腺癌機制研究不清楚。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),與癌旁組織相比,乳腺癌組織中CDKN2B-AS1表達水平顯著升高。說明CDKN2B-AS1可能在乳腺癌中起促癌作用。而進一步轉(zhuǎn)染抑制CDKN2B-AS1表達后發(fā)現(xiàn),G0期細胞比例明顯升高,而S期細胞比例明顯降低,說明抑制CDKN2B-AS1 可阻滯細胞周期;而細胞存活率、細胞遷移、侵襲數(shù)以及Ki67、Ncadherin 表達水平的顯著降低,P21、E-cadherin 表達水平的顯著升高,則說明可通過抑制CDKN2B-AS1而抑制細胞的增殖、遷移及侵襲。
研究報道在侵襲性細胞系MDA-MB-468 和MDA-MB-231以及乳腺癌組織中miR-339-5p表達下調(diào),miR-339-5p 過表達在體外可對乳腺癌細胞的遷移和侵襲起到抑制作用,可能是乳腺癌預(yù)后的潛在生物標志物[16]。miR-339-5p 可減弱lncRNA MAFGAS1 誘導(dǎo)的乳腺癌的侵襲性[17]。miR-339-5p 可通過調(diào)節(jié)EMT 抑制非小細胞肺癌的轉(zhuǎn)移[18]。lncRNA MALAT1 通過與miR-339-5p 結(jié)合來調(diào)節(jié)BLCAP 的表達,并促進乳腺癌預(yù)后不良[19]。本研究顯示CD?KN2B-AS1 可靶向調(diào)控miR-339-5p,而抑制miR-339-5p逆轉(zhuǎn)抑制CDKN2B-AS1對MDA-MB-453細胞增殖、遷移、侵襲的作用。提示CDKN2B-AS1 可通過對miR-339-5p 的調(diào)控而影響MDA-MB-453 細胞的增殖、遷移及侵襲。
綜上所述,抑制CDKN2B-AS1 表達可抑制乳腺癌MDA-MB-453 細胞增殖、遷移、侵襲,可能與miR-339-5p表達有關(guān)。