鄭志聰,麥彩園,王 斌
(1. 佛山市三水區(qū)婦幼保健院外科,廣東 佛山 528100 ;2.廣東省婦幼保健院婦產(chǎn)科,廣東 廣州 510010 ;3. 佛山市三水區(qū)人民醫(yī)院外科,廣東 佛山 528100)
乳腺癌是女性群體中發(fā)病率最高的惡性腫瘤。每年有數(shù)以萬計的女性死于乳腺癌,且近年來此病的發(fā)病率逐年升高[1],此病患者的發(fā)病年齡呈年輕化的趨勢[2]。有效治療乳腺癌是一個亟待解決的問題[3]。近年來在乳腺癌的治療方面不斷涌現(xiàn)出先進的治療方法,引入分子基因特征平臺管理乳腺癌有助于更有效地治療此病,降低此病患者的死亡率[4]。MicroRNA(miRNA)是一種非編碼RNA 分子,能與互補堿基配對,識別并直接調控靶基因,影響其翻譯,進一步實現(xiàn)轉錄后調控[5]。miRNA 能顯著促進細胞的正常生長,維持細胞的功能,miRNA 表達的變化與癌癥有著密切的關系[6]。目前已證實,miRNA 可抑制腫瘤[7]。降低miR-16-5p 可促進乳腺癌的生長[8]。NOD 樣受體蛋白1(nod like receptor proein 1,NLRP1)是最早被發(fā)現(xiàn)的炎性體,可通過對先天性和適應性免疫、細胞凋亡、分化的調節(jié)而在腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮致病作用[9]。MiRNA-16-5p 可通過靶向NLRP1 來抑制白細胞介素-1β(IL-1β)、細胞介素-18(IL-18)的表達,從而改善缺氧復氧引起的BRL-3A 細胞焦亡[10]。基于以上背景,本文欲探討miR-16-5p 靶向調控NLRP1對抑制乳腺癌增殖的分子機制。
紫外分光光度計、PCR 檢測系統(tǒng)、雙熒光素酶報告檢測系統(tǒng)、電泳儀、轉膜儀,以上儀器均由美國Progmega 公司生產(chǎn)。RNA 提取試劑盒、反轉錄試劑盒、Trizol 液、引物、CCK-8 溶液,以上試劑均由中國愛必信生物科技有限公司生產(chǎn)。BCA 蛋白定量試劑盒、載體、培養(yǎng)液,以上試劑均由中國Takara 公司生產(chǎn)。Western-Blotting 的一、二抗體,由美國abcam 公司生產(chǎn)。質粒抽提試劑盒、miR 模擬物及對照物、NLRP1 過表達載體、Trizol 試劑,以上試劑均由中國鐸洋生物有限公司生產(chǎn)。
1.2.1 病例信息 本研究收集廣東省婦幼保健院、佛山市三水區(qū)人民醫(yī)院2018 年12 月至2021 年12 月期間經(jīng)手術切除的乳腺標本60 份,將其中30 份正常乳腺標本設為正常組,將其中30 份乳腺癌標本設為癌癥組。這60 份乳腺標本取自60 例患者,這些患者的年齡為50 ~52 歲,體重為50 ~52 kg。所有患者的年齡、體重差異不大。本研究的整個研究過程經(jīng)患者同意并經(jīng)廣東省婦幼保健院、佛山市三水區(qū)人民醫(yī)院的醫(yī)學倫理委員會授權。
1.2.2 納入及排除標準 入組標準:納入病例的活動能力、民事行為能力均正常,無精神疾病及認知功能障礙;癌癥初發(fā),未經(jīng)放化療、免疫治療等;癌癥組織經(jīng)病理學檢查被確診為乳腺癌組織,正常乳腺組織經(jīng)病理學檢查被確診為正常乳腺組織。排除標準:男性乳腺癌患者;合并有嚴重的慢性疾??;合并有內分泌疾病等代謝異常性疾病。
1.2.3 標本收集 術中將乳腺癌組織、正常乳腺組織(取癌灶遠端距癌灶3 cm 以上的正常乳腺組織)切除后,用專用的鑷子將所有組織取出,立即用焦碳酸二乙酯(DEPC)液對組織進行沖洗,并由專業(yè)人員放入冷藏管中,用液氮進行冷凍,然后在病理科收集臨床數(shù)據(jù)。
收集經(jīng)手術切除的乳腺癌組織(癌癥組)、正常乳腺組織(正常組),提取細胞進行培養(yǎng)、傳代。采用逆轉錄定量聚合酶鏈反應(RT-qPCR)法檢測miR-16-5p、NLRP1 在正常組、癌癥組細胞中的表達,采用CCK-8 法檢測癌癥組細胞中miR-16-5p、NLRP1 的增殖情況,采用RT-qPCR 法檢測癌癥組細胞中miR-16-5p 過表達后miR-16-5p、NLRP1 的相對表達情況,采用蛋白免疫印跡(Western Blotting,WB)法檢測癌癥組細胞中miR-16-5p 過表達后NLRP1 的表達情況,采用雙熒光素酶報告基因實驗測定miR-16-5p 可能結合的靶位點NLRP1。
1.4.1 細胞提取、培養(yǎng)、傳代 取樣品,解凍。去掉組織中的結締組織,剪碎,用1% 的胰酶消化,孵育30 min 后用移液管反復吹打,用70 μm 孔徑的細胞篩過濾,除掉大塊未消化的團塊。將得到的濾過液進行離心處理,取沉淀物,并用含10%滅活胎牛血清(FBS)、100 μ/mL 青霉素和100 μ/mL 鏈霉素的RPMI 1640 培養(yǎng)基對沉淀物進行培養(yǎng)。將標本與DMEM 培養(yǎng)液混合后進行離心處理,去上清。重懸細胞,在懸液中緩慢注入Percoll 分離液,經(jīng)離心處理后吸取中層細胞,加入培養(yǎng)基。于培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),每2 d 或3 d 更換1 次培養(yǎng)液。在顯微鏡下觀察細胞。用胰酶對細胞進行消化,調節(jié)細胞濃度至2×105 個/mL,繼續(xù)在培養(yǎng)板內培養(yǎng)細胞,當細胞融合度達到90%時開始進行細胞傳代。
1.4.2 細胞轉染 miR-16-5p 模擬物(mimics)和相應的陰性對照(NC)的細胞密度均為5×105,將其鋪于六孔板上,融合度達到90% 后吸出,用PBS 緩沖液沖洗,更換為Opti-MEM 培養(yǎng)液,每孔加入3 mL,稀釋質粒至20 μm。將RNA 加入到轉染試劑中孵育,并置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)6 h,之后采用普通培養(yǎng)液培養(yǎng)48 h,最后檢測其表達量。
1.4.3 RT-qPCR 根 據(jù)Trizol 液 說 明 書, 取 樣品, 在 含RNAiso Plus 液 的EP 管 中 混 合, 加 入氯仿,在4 ℃下進行離心處理,在上層水相中加入異丙醇,混合并進行離心處理。去上清液,加入乙醇。再去上清后加入無RNA 酶水,計算OD值。 參 照OneStep PrimeScript?miRNA cDNA 合成試劑盒的說明書,進行反轉錄,合成cDNA,然后 用SYBR Green I 熒 光 法 進 行PCR 檢 測( 參 照SYBR GreenI 說 明 書)。miR-16-5p 引 物 序 列:F:5 ′ -TAGCAGCACGTAAATATTGGCG-3 ′,R:5 ′ -TGCGTGTCGTGGAGTC-3 ′ ;NLRP1 引物 序 列:F:5 ′ -TCTGAGTGATGAGATGAG-3 ′,R:5′ -GTGAGGATGTGCTATTAC-3′ ;U6 引 物 序列F:5 ′ -CTCGCTTCGGCAGCACA-3 ′,R:5 ′ -AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′ ;β-actin 引 物 序列F:5′ -TGCTGTCCCTGTATGCCTCT-3′,R:5′ -TGATGTCACGCACGATTT-3′。2-ΔΔCT用于計算待測樣品的相對濃度。同樣的實驗重復3 次,取平均值(U6是miR-16-5p 的內參,β-actin 是NLRP1 的內參)。
1.4.4 細胞增殖檢測(CCK-8 法) 將第3 代細胞制備成細胞懸液并計數(shù)。在96 孔板中接種細胞懸液,每孔約接種100 μL,重復3 次。將培養(yǎng)板置于培養(yǎng)箱中預培養(yǎng)2 ~4 h(培養(yǎng)條件是:37℃,5%CO2),每孔各加入10 μL 的CCK-8 溶液,輕輕晃動培養(yǎng)板將其混勻。將培養(yǎng)板放入培養(yǎng)箱中孵育1 ~4 h。分別在0 h、24 h、48 h、72 h 時加入10 μL 的CCK-8試劑,在37℃下孵育120 min。最后用酶標儀讀取相應因子的OD 值。
1.4.5 WB 法檢測RIPA 蛋白的表達水平 根據(jù)目標蛋白的分子量,選擇合適濃度的SDS/PAGE 凝膠。電泳后,將蛋白質轉移到 PVDF 膜上,并采用正常免疫染色法進行染色。加入一抗(1:500 稀釋)和二抗(1:1000稀釋),分別在4℃下孵育過夜、37℃下孵育2 h,然后進行化學發(fā)光、增強、固定和拍照處理。每個實驗重復3 次后取平均值(內參為β-actin)。
1.4.6 雙熒光素酶報告基因實驗測定miR-16-5p 可能結合的靶位點NLRP1 利用targetscan 網(wǎng)站預測miR-16-5p 可能結合的靶位點NLRP1。構建WT質粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質粒(野生型)、MT 質 粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質 粒( 突 變型);WT 質 粒+negative control+pRL-TK 質 粒;MT質粒+negative control+pRL-TK 質粒。pGL3 啟動子載體注射NLRP1 的突變序列,將細胞接種到24 孔板上,并用海腎熒光素酶載體pRL-TK 共轉染,根據(jù)標準化轉染效率的差異行熒光素酶檢測。
用SPSS 20.0 軟件和GraphPad 7.0 軟件處理本研究中的數(shù)據(jù),計量資料用±s表示,用t檢驗,P<0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。
miR-16-5p 的mRNA 在正常組細胞中的相對表達值為(3.76±0.21),在癌癥組細胞中的相對表達值為(1.35±0.12),組間相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。NLRP1 的mRNA 在正常組細胞中的相對表達值為(4.88±0.11),在癌癥組細胞中的相對表達值為(8.01±0.33),組間相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
將miR-16-5p 過 表 達 轉 染, 行RT-qPCR 實驗,提示模擬物過表達轉染后細胞miR-16-5p 的表達水平顯著上升,相對表達值由(3.66±0.23)上升至(7.10±0.98),二者相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);NLRP1 的表達水平顯著下降,相對表達值由(8.12±0.19)下降至(4.17±1.41),二者相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
經(jīng)細胞增殖檢測(CCK-8 法)發(fā)現(xiàn),在癌癥組細胞中過表達miR-16-5p 可減少細胞增殖(見圖1A),在癌癥組細胞中過表達NLRP1 可增加細胞增殖(見圖1B)。
圖1 miR-16-5p、NLRP1 過表達對癌癥組細胞增殖的影響
采用WB 法檢測癌癥組細胞中miR-16-5p 過表達后NLRP1 的表達發(fā)現(xiàn),NLRP1 在miR-16-5p mimics 較miR-16-5p Control 明 顯 降 低( 內 參 為β-actin,P<0.05)。見圖2。
圖2 癌癥組細胞中miR-16-5p 過表達后NLRP1 的表達情況
利用targetscan 網(wǎng)站預測發(fā)現(xiàn),miR-16-5p 可能結合的靶位點為NLRP1。見圖3。通過熒光素酶報告基因實驗發(fā)現(xiàn),miR-16-5p 可顯著抑制WT 質粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質粒(野生型)的熒光素酶活性, 而不影響MT 質粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質粒(突變型)的熒光報告基因活性(P<0.05)。見圖4。
圖3 targetscan 網(wǎng)站預測miR-16-5p 可能結合的靶位點
圖4 熒光素酶報告基因實驗結果
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤。近年來雖然乳腺癌患者的死亡率有所下降,其5 年生存率有所提高,但此病的發(fā)病率仍呈增高的趨勢[11]。針對乳腺癌的靶向治療是近年來乳腺癌治療中的研究熱點。乳腺癌中MicroRNA-16-5p 過表達后,可通過靶向血管內皮生長因子A(VEGFA)抑制腫瘤的增殖和侵襲,并引發(fā)腫瘤細胞凋亡[12]。miR-16-5p 是乳腺癌原發(fā)灶和轉移灶組織中穩(wěn)定表達的一種MicroRNA[13]。炎性小體是一種存在于細胞質內的多聚復合體,核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白家族(NLRPs)是炎性小體最為經(jīng)典的一類[14]。在乳腺癌的發(fā)病機制中,NLRP1 可參與有絲分裂、突變、血管生成、細胞存活、免疫抑制和轉移[15]。已有研究證實,MiR-16-5p 可通過靶向NLRP1 來控制細胞焦亡[10]。有研究在人乳腺癌組織中發(fā)現(xiàn)NLRP1 呈高表達,且與淋巴結轉移、腫瘤淋巴結轉移階段及Ki-67 水平相關[16]。本研究的結果顯示,癌癥組細胞比正常組細胞miR-16-5p 的mRNA 相對表達值顯著下降(P<0.05);癌癥組細胞比正常組細胞NLRP1 的mRNA 相對表達值顯著上升(P<0.05);癌癥組細胞miR-16-5p 過表達后miR-16-5p 的表達水平顯著上升、NLRP1 的表達水平顯著下降(P<0.05)。提示miR-16-5p 在乳腺癌中呈低表達,NLRP1 在乳腺癌中呈高表達。本研究的結果顯示,miR-16-5p 可顯著抑制WT 質粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質粒(野生型)的熒光素酶活性,而不影響MT 質粒+miR-16-5p mimics+pRLTK 質粒(突變型)的熒光報告基因活性(P<0.05)。進一步證明了miR-16-5p 與NLRP1 的靶向調控關系。
綜上所述,miR-16-5p 在乳腺癌中呈低表達,NLRP1 在乳腺癌中呈高表達。miR-16-5p 可靶向調控NLRP1 而抑制乳腺癌的增殖。本研究為臨床上治療乳腺癌提供了新的思路和用藥策略。