冀 葉,袁小筍, 張 蕾, 馬慧利, 薛永飛, 李長生, 張敬偉, 任中海, 張騰飛
(1. 南陽市中心醫(yī)院腫瘤內(nèi)科二病區(qū),河南 南陽 473000;2. 鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院腫瘤一病區(qū),河南 鄭州 450001)
甲狀腺癌是內(nèi)分泌系統(tǒng)常見的惡性腫瘤,好發(fā)于女性,近年來發(fā)病率呈不斷上升趨勢[1]。乳頭狀甲狀腺癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)約占全部甲狀腺癌的80%~90%[2]。多數(shù)PTC患者預(yù)后良好[3],但由于PTC起病隱匿、早期易轉(zhuǎn)移,且復(fù)發(fā)率較高,導(dǎo)致仍有部分患者預(yù)后不良,甚至死亡[4]。因此,深入探討PTC的發(fā)病機(jī)制,尋找與其轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)相關(guān)的敏感基因,對(duì)患者早期診療及預(yù)后改善意義重大。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一種長度在200 nt以上的RNA,可通過多種途徑參與調(diào)控惡性腫瘤發(fā)生、進(jìn)展過程[5]。肝癌高表達(dá)轉(zhuǎn)錄本(highly up-regulated in liver cancer,HULC)是新近發(fā)現(xiàn)的1種lncRNA,在肝細(xì)胞肝癌[6]、結(jié)直腸癌[7]、彌漫性大B細(xì)胞淋巴瘤[8]等多種惡性腫瘤組織中呈高表達(dá),在腫瘤細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。目前,關(guān)于HULC與PTC的研究較少。為此,本研究擬分析PTC組織中HULC的表達(dá)及其與臨床病理特征的相關(guān)性,并通過干擾人PTC細(xì)胞株TPC-1中HULC的表達(dá),探討其對(duì)細(xì)胞增殖、侵襲的影響,以期為PTC的致病機(jī)制研究提供參考。
選取2018年1月—2019年12月在南陽市中心醫(yī)院行手術(shù)治療的PTC患者105例,其中男31例、女74例,年齡21~72歲。TNM分期Ⅰ~Ⅱ期68例、Ⅲ~Ⅳ期37例;發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移39例。術(shù)中留取PTC組織及距離腫瘤邊緣2 cm以上的癌旁組織(經(jīng)病理學(xué)檢查排除癌變可能),快速置于液氮中冷凍,-70 ℃保存。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)初次手術(shù),且經(jīng)病理學(xué)檢查確診為PTC;(2)術(shù)前未接受任何治療;(3)臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)合并其他系統(tǒng)惡性腫瘤患者;(2)繼發(fā)性或轉(zhuǎn)移性甲狀腺癌患者;(3)合并其他甲狀腺疾病患者;(4)妊娠或哺乳期女性。本研究經(jīng)南陽市中心醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有患者均知情同意。
1.2.1 試劑與儀器 Trizol試劑和Lipofectamine 2000均購自美國Invitrogen公司,逆轉(zhuǎn)錄和擴(kuò)增試劑購自日本TaKaRa公司。HULC和內(nèi)參引物由上海百力格生物技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)合成。TPC-1細(xì)胞購自上海通派生物科技有限公司。RPMI-1640培養(yǎng)液、胎牛血清、胰蛋白酶、青霉素-鏈霉素均購自美國Hyclone公司。HULC抑制序列及對(duì)照序列由上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)合成。CCK-8試劑盒購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司。Transwell小室購自美國Corning公司,基質(zhì)膠購自美國BD公司。StepOne實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(美國ABI公司),UV1902PC紫外分光光度計(jì)(上海奧析科學(xué)儀器有限公司),Stat Fax-2100酶標(biāo)儀(北京天翔飛域科技有限公司)。
1.2.2 癌組織和癌旁組織中HULC表達(dá)的檢測 取癌組織和癌旁組織,剪碎、研磨,加入細(xì)胞裂解液,按總RNA提取試劑盒說明書提取總RNA,采用UV1902PC紫外分光光度計(jì)檢測純度,以A260nm/A280nm比值>1.80為符合要求。根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書要求,將總RNA逆轉(zhuǎn)錄為互補(bǔ)DNA(complementary DNA,cDNA),并以其為模板,采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)檢測HULC的表達(dá),以GAPDH為內(nèi)參。反應(yīng)條件:94 ℃ 2 min;94 ℃ 30 s,58 ℃ 30 s,74 ℃ 30 s,38個(gè)循環(huán)。引物序列:HULC上游引物為5'-ACCTCCAGAACTGTGATCCAAAATG-3',下游引物為 5'-GCCAGGAAACTTCTTGCTT G A-3';G A P D H上游引物為5'-CCCTTCATTGACCTCAACTA-3',下游引物為5'-TGGAAGATGGTGATGGGATT-3'。采用2-ΔΔCt法計(jì)算癌組織和癌旁組織中HULC的相對(duì)表達(dá)量。
1.2.3 細(xì)胞培養(yǎng)及處理 采用含10%胎牛血清、青霉素-鏈霉素雙抗的RPMI-1640培養(yǎng)液,在5% CO2、37 ℃條件下進(jìn)行TPC-1細(xì)胞培養(yǎng)。培養(yǎng)24 h后,采用胰蛋白酶消化,傳代培養(yǎng)。收集對(duì)數(shù)生長期的細(xì)胞,消化后按2.5×105個(gè)/孔接種于6孔板,待細(xì)胞融合度達(dá)到80%以上時(shí),使用Lipofectamine 2000試劑進(jìn)行轉(zhuǎn)染。按轉(zhuǎn)染序列分為si-HULC組(轉(zhuǎn)染HULC的小分子干擾序列5'-AACCTCCAGAACTGTGATCCA-3')、si-Con組(轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照序列5'-CGAGCAGAGACTCTAACATTCTCGC-3')、空白組(不作任何處理)。處理后繼續(xù)培養(yǎng)48 h。
1.2.4 TPC-1細(xì)胞中HULC相對(duì)表達(dá)量的檢測 將si-HULC組、si-Con組和空白組細(xì)胞進(jìn)行處理后繼續(xù)培養(yǎng)48 h,再用胰蛋白酶消化,置于細(xì)胞裂解液中,采用RT-qPCR檢測HULC的表達(dá)情況。操作步驟同癌組織和癌旁組織中HULC表達(dá)的檢測。
1.2.5 CCK-8法檢測細(xì)胞增殖活性 取si-HULC組、si-Con組和空白組細(xì)胞,用胰蛋白酶消化,制備單細(xì)胞懸液,接種于96孔板,密度為2.5×105個(gè)/孔,繼續(xù)培養(yǎng)至細(xì)胞貼壁。分別在培養(yǎng)12、24、48、72和96 h時(shí)加入10 μL CCK-8,避光孵育3 h,檢測各孔A450nm值。
1.2.6 TPC-1細(xì)胞侵襲能力檢測 取si-HULC組、si-Con組、空白組細(xì)胞,用胰蛋白酶消化,離心留取沉淀,用磷酸鹽緩沖液(phosphate-buffered saline,PBS)沖洗3次,用無血清RPMI-1640培養(yǎng)液制備細(xì)胞懸液,密度為2.5×104個(gè)/mL,備用。取基質(zhì)膠,提前24 h融化,用無血清培養(yǎng)液進(jìn)行稀釋后,平鋪在Transwell小室的上室,風(fēng)干備用。取制備的細(xì)胞懸液200 μL,加入Transwell小室的上室,下室加入含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)液600 μL,常規(guī)培養(yǎng)24 h,取出Transwell小室,PBS沖洗,甲醛固定,結(jié)晶紫染色,擦除散落的細(xì)胞,在倒置顯微鏡下隨機(jī)取6個(gè)高倍鏡視野對(duì)穿膜細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù),取均值。
所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次。采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。呈正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示,2個(gè)組之間比較采用t檢驗(yàn),多組間比較采用方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
PTC組織中HULC的相對(duì)表達(dá)量為2.51±0.19,顯著高于癌旁組織(1.02±0.07)(t=73.776,P<0.001)。
腫瘤直徑>2 cm、TNM分期為Ⅲ~Ⅳ期和發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的PTC患者的癌組織HULC相對(duì)表達(dá)量分別顯著高于腫瘤直徑≤2 cm、TNM分期為Ⅰ~Ⅱ期和無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移PTC患者(P<0.05),而不同年齡、性別、病灶數(shù)量和局部侵犯類型PTC患者間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 不同臨床病理特征的PTC患者癌組織中HULC相對(duì)表達(dá)量比較
si-HULC組、si-Con組和空白組HULC相對(duì)表達(dá)量分別為0.17±0.05、1.02±0.05和1.00±0.10,3組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=293.672,P<0.001)。兩兩比較,si-HULC組HULC相對(duì)表達(dá)量低于si-Con組和空白組(P<0.05),si-Con組與空白組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
si-HULC組培養(yǎng)24、48、72和96 h時(shí)A值均低于si-Con組和空白組(P<0.05),si-Con組與空白組之間差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 si-HULC組、si-Con組、空白組培養(yǎng)不同時(shí)間的細(xì)胞增殖活性A值比較
si-HULC組、si-Con組和空白組侵襲細(xì)胞數(shù)分別為(84±8)個(gè)、(101±7)個(gè)和(103±7)個(gè),3組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=11.447,P=0.001)。si-HULC組侵襲細(xì)胞數(shù)低于si-Con組和空白組(P<0.05),si-Con組與空白組之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖1。
圖1 si-HULC組、si-Con組、空白組細(xì)胞侵襲情況(×200)
有研究結(jié)果顯示,部分淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移伴局部侵犯的PTC患者會(huì)發(fā)生治療耐受[9]。因此,開展對(duì)PTC發(fā)病機(jī)制及與腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)機(jī)制或敏感基因的研究具有重要的臨床價(jià)值,可以為PTC的診療提供新的靶標(biāo)。
HULC是一種高度保守的,長度為500 nt的lncRNA,位于人染色體6p24.3,在多種惡性腫瘤組織中呈特異性高表達(dá)[10],且與腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移[11]及患者臨床結(jié)局[12]密切相關(guān),下調(diào)該基因表達(dá)可促進(jìn)化療藥物誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞凋亡[13]。本研究結(jié)果顯示,PTC組織中HULC的相對(duì)表達(dá)量顯著高于癌旁組織(P<0.001),提示HULC在PTC組織中呈高表達(dá),可能參與了PTC的發(fā)生。本研究結(jié)果還顯示,腫瘤直徑>2 cm、TNM分期為Ⅲ~Ⅳ期和發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的PTC患者的癌組織中HULC相對(duì)表達(dá)量明顯升高,進(jìn)一步說明HULC可能參與了PTC的發(fā)生、發(fā)展,可能在促進(jìn)腫瘤生長及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。
為進(jìn)一步探討HULC在PTC發(fā)生及進(jìn)展中的作用,本研究采用小分子干擾RNA技術(shù)特異性沉默TPC-1細(xì)胞中HULC的表達(dá),結(jié)果顯示,si-HULC組HULC相對(duì)表達(dá)量低于si-Con組和空白組(P<0.05),說明轉(zhuǎn)染HULC干擾序列后,si-HULC組TPC-1細(xì)胞中的HULC表達(dá)被抑制。有研究結(jié)果顯示,HULC在腫瘤細(xì)胞惡性增殖過程中發(fā)揮關(guān)鍵性作用[14]。本研究結(jié)果顯示,si-HULC組培養(yǎng)24、48、72和96 h時(shí)的A值均低于si-Con組和空白組(P<0.05),說明在抑制了HULC的表達(dá)后,TPC-1細(xì)胞的增殖活性明顯降低,提示HULC可能參與了TPC-1細(xì)胞的增殖過程。蘇文等[15]的研究結(jié)果顯示,HULC可增強(qiáng)口腔鱗癌細(xì)胞的侵襲能力。本研究結(jié)果顯示,si-HULC組侵襲細(xì)胞數(shù)低于si-Con組和空白組(P<0.05),說明抑制HULC的表達(dá)后,TPC-1細(xì)胞的侵襲能力被抑制,提示HULC可能參與了腫瘤細(xì)胞侵襲過程。
綜上所述,PTC組織中HULC表達(dá)量升高,且與腫瘤大小、TNM分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。干擾HULC表達(dá)后可抑制TPC-1細(xì)胞的增殖活性和侵襲能力。因此,HULC有望為PTC機(jī)制研究及治療靶點(diǎn)選擇提供新的目標(biāo)基因,但其具體作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。