賈永,閻鵬,王榕#
1寶雞市中心醫(yī)院胸外科,陜西 寶雞 721000
2寶雞高新醫(yī)院腫瘤內(nèi)科,陜西 寶雞 721000
非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)確診時多已進展至晚期,預(yù)后較差,深入研究NSCLC的致病機制對預(yù)防和治療肺癌是非常重要的,隨著分子生物學(xué)和基因組學(xué)的發(fā)展,開啟了NSCLC的靶向精準治療時代[1-2]。研究顯示,RNF111基因啟動子區(qū)甲基化與NSCLC的轉(zhuǎn)移有關(guān)[3]。circ_RNF111通過與miRNA-27b-3p結(jié)合來促進胃癌細胞的生長和侵襲[4]。但目前尚無circ_RNF111與NSCLC關(guān)系的相關(guān)報道。微小RNA(microRNA,miRNA)參與調(diào)控了肺癌進展的多個過程,是肺癌精準醫(yī)學(xué)預(yù)測和患者預(yù)后的腫瘤標志物[5]。研究報道,miRNA-361-5p在NSCLC中低表達,與TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和淋巴浸潤明顯相關(guān)[6]。miRNA-361-5p過表達能夠抑制NSCLC細胞H23的增殖和集落形成能力[7]。生物學(xué)軟件預(yù)測發(fā)現(xiàn)circ_RNF111與miRNA-361-5p有結(jié)合位點。因此,本研究旨在探討circ_RNF111是否能夠通過調(diào)控miRNA-361-5p影響NSCLC進展,現(xiàn)報道如下。
選取2017年1月至2021年6月寶雞市中心醫(yī)院收治的NSCLC患者。納入標準:①病理檢查確診為NSCLC;②未進行過放化療。排除標準:①合并其他惡性腫瘤、重大系統(tǒng)疾病、全身感染;③存在明顯腫瘤轉(zhuǎn)移。依據(jù)納入和排除標準,本研究共納入80例NSCLC患者,其中男48例,女32例;年齡39~78歲,平均(58.64±6.65);分化程度:低分化30例,中高分化50例;TNM分期:Ⅰ~Ⅱ期34例,Ⅲ~Ⅳ期46例;病理類型:腺癌37例,鱗狀細胞癌23例,大細胞未分化癌6例,腺鱗癌5例,其他9例。取80例NSCLC患者的腫瘤組織及相應(yīng)癌旁組織,置于液氮中冷凍保存,采用實時熒光定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction,qRT-PCR)檢 測circ_RNF111和miRNA-361-5p的相對表達量。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準通過,所有患者均知情同意并簽署知情同意書。
1.2.1 細胞、主要試劑和儀器 人肺癌A549細胞購自美國ATCC公司。噻唑藍(methyl thiazolyl terazolium,MTT)試劑盒、凋亡檢測試劑盒均購自北京百奧萊博科技有限公司,雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒購自美國AAT Bioquest公司,熒光定量PCR試劑盒、Trizol試劑、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒均購自寶生物工程(大連)有限公司。
1.2.2 細胞培養(yǎng)和分組 采用RPMI-1640培養(yǎng)基常規(guī)培養(yǎng)人肺癌A549細胞,將si-NC、sicirc_RNF111、miRNA-NC、miRNA-361-5p mimic分別轉(zhuǎn)染至A549細胞,分別作為si-NC組、sicirc_RNF111組、miRNA-NC組、miRNA-361-5p mimic組;將si-circ_RNF111分別與anti-miRNANC、miRNA-361-5p inhibitor共轉(zhuǎn)染至A549細胞,分別作為si-circ_RNF111+anti-miRNA-NC組、sicirc_RNF111+miRNA-361-5p inhibitor組。
1.2.3 qRT-PCR法檢測circ_RNF111和miRNA-361-5p 的相對表達量 取80例NSCLC患者的腫瘤組織、癌旁組織及各組人肺癌A549細胞,提取總RNA,合成互補DNA(complementary DNA,cDNA)后進行 PCR,反應(yīng)體系:上下游引物各 0.4 μl,2 μl的cDNA,2.5 μl的10×緩沖液,2.5 μl的脫氧核糖核苷三磷酸,加無酶超純水至20 μl;反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性15 min,95 ℃變性10 s,60 ℃退火/延伸32 s,共計40個循環(huán)。以甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)和U6為內(nèi)參,采用 2-△△Ct法計算 circ_RNF111 和 miRNA-361-5p的相對表達量。circ_RNF111上游引物5'-TCCAGAGCAACGTACC-3',下 游 引 物 5'-ATGGACGAACGTAGA-3';miRNA-361-5p 上游引物5'-CGTGATTGCAACTAT-3',下 游 引 物 5'-GAAACGTTCAGCTTGT-3';GAPDH上游引物5'-GCCATTGCAACGTATATT-3',下游引物 5'-AAGCCCTAGGTACAATT-3';U6 上 游 引 物 5'-ATTGACACTTAGGACCATC-3',下 游 引 物 5'-GAAATCGGGCAGGTAC-3'。
1.2.4 雙熒光素酶報告實驗 將circ_RNF111野生型熒光素酶載體(WT-circ_RNF111)和突變型熒光素酶載體(MUT-circ_RNF111)分別與miRNA-NC和miRNA-361-5p共轉(zhuǎn)染至人肺癌A549細胞中,分別作為miRNA-NC組和miRNA-361-5p組,轉(zhuǎn)染48 h后檢測人肺癌A549細胞熒光素酶的相對表達量。此外,探討抑制circ_RNF111的表達對miRNA-361-5p表達的調(diào)控作用,比較si-NC組與sicirc_RNF111組 circ_RNF111、miRNA-361-5p的相對表達量。
1.2.5 MTT 法檢測細胞增殖情況 取各組人肺癌A549細胞以5×103/孔接種到96孔板,培養(yǎng)48 h后更換為含20%MTT溶液的培養(yǎng)液,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,加入150 μl二甲基亞砜振蕩反應(yīng)15 min。采用酶標儀檢測490 nm處光密度(optical density,OD)值,計算細胞增殖抑制率。
1.2.6 克隆形成實驗檢測細胞集落形成數(shù) 取各組人肺癌A549細胞以100/孔接種于6孔板中,培養(yǎng)2周,甲醇固定細胞集落15 min,結(jié)晶紫染色30 min,在低倍光學(xué)顯微鏡下計數(shù)細胞>50的集落。
1.2.7 流式細胞術(shù)檢測細胞凋亡情況 取各組人肺癌A549細胞,用預(yù)冷磷酸鹽緩沖液(phosphate buffered solution,PBS)漂洗 2次,加入 500 μl結(jié)合緩沖液混勻;分別用膜聯(lián)蛋白V(Annexin V)-異硫氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate,F(xiàn)ITC)/碘化丙啶(propidium iodide,PI)進行避光染色,采用流式細胞儀檢測細胞凋亡率。
采用SPSS 20.0軟件對所有數(shù)據(jù)進-行統(tǒng)計分析,正態(tài)分布計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,多組間兩兩比較采用LSD-t檢驗;計數(shù)資料以例數(shù)和率(%)表示,采用Pearson相關(guān)分析法進行相關(guān)分析;以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
NSCLC患者腫瘤組織中circ_RNF111的相對表達量明顯高于癌旁組織,miRNA-361-5p的相對表達量明顯低于癌旁組織,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)(表1)。Pearson相關(guān)分析顯示,腫瘤組織中circ_RNF111與miRNA-361-5p的表達呈負相關(guān)(r=-0.949,P<0.05)。
表1 NSCLC患者腫瘤組織和癌旁組織中-circ_RNF111和miRNA-361-5p相對表達量的比較(±s)
表1 NSCLC患者腫瘤組織和癌旁組織中-circ_RNF111和miRNA-361-5p相對表達量的比較(±s)
組織癌旁組織(n=8 0)腫瘤組織(n=8 0)t值P值0.7 8±0.1 6 2.1 8±0.3 3 3 4.1 4 4 0.0 0 0 1.0 7±0.1 6 0.4 8±0.1 0 2 7.9 6 9 0.0 0 0 c i r c_R N F 1 1 1 m i R N A-3 6 1-5 p
不同年齡、分化程度NSCLC患者腫瘤組織中circ_RNF111、miRNA-361-5p相對表達量比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);TNM分期為Ⅲ~Ⅳ期的NSCLC患者腫瘤組織中circ_RNF111相對表達量明顯高于Ⅰ~Ⅱ期患者,miRNA-361-5p相對表達量明顯低于Ⅰ~Ⅱ期患者,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(t=14.343、7.536,P<0.01)。(表2)
表2 不同臨床特征NSCLC患者腫瘤組織中circ_RNF111、miRNA-361-5p的相對表達量
miRNA-361-5p組細胞WT-circ_RNF111相對表達量明顯低于miRNA-NC組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);miRNA-NC組與miRNA-361-5p組細胞MUT-circ_RNF111相對表達量比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。si-circ_RNF111組circ_RNF111相對表達量明顯低于si-NC組,miRNA-361-5p相對表達量明顯高于si-NC組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。(表3、表4、圖1)
圖1 circ_RNF111與miRNA-361-5p互補序列
表3 雙熒光素酶報告實驗檢測人肺癌A549細胞WT-circ_RNF111和MUT-circ_RNF111的相對表達量(±s)
表3 雙熒光素酶報告實驗檢測人肺癌A549細胞WT-circ_RNF111和MUT-circ_RNF111的相對表達量(±s)
組別m i R N A-N C組m i R N A-3 6 1-5 p組t值P值1.0 1±0.0 7 0.4 4±0.0 4 2 1.2 1 0 0.0 0 0 0.9 7±0.0 9 1.0 0±0.0 7 0.7 8 9 0.4 4 1 W T-c i r c_R N F 1 1 1 M U T-c i r c_R N F 1 1 1
表4 抑制circ_RNF111的表達對miRNA-361-5p表達的影響(±s)
表4 抑制circ_RNF111的表達對miRNA-361-5p表達的影響(±s)
組別si-NC組si-circ_RNF111組t值P值circ_RNF111 1.00±0.00 0.29±0.03 71.000 0.000 miRNA-361-5p 1.00±0.00 4.60±0.13 83.077 0.000
si-circ_RNF111組細胞增殖抑制率高于si-NC組,集落形成數(shù)低于si-NC組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);miRNA-361-5p mimic組細胞增殖抑制率高于miRNA-NC組,集落形成數(shù)低于miRNANC組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);sicirc_RNF111+miRNA-361-5p inhibitor組A549細胞增殖抑制率低于si-circ_RNF111+anti-miRNA-NC組,集落形成數(shù)高于si-circ_RNF111+anti-miRNANC組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。(表5)
表5 circ_RNF111、miRNA-361-5p對人-肺癌A549細胞增殖抑制率和集落形成數(shù)的影響(±s)
表5 circ_RNF111、miRNA-361-5p對人-肺癌A549細胞增殖抑制率和集落形成數(shù)的影響(±s)
注:a與si-NC組比較,P<0.05;b與miRNA-NC組比較,P<0.05;c與sicirc_RNF111+anti-miRNA-NC組比較,P<0.05
組別s i-N C組s i-c i r c_R N F 1 1 1組m i R N A-N C組m i R N A-3 6 1-5 p m i m i c組s i-c i r c_R N F 1 1 1+a n t i-m i R N A-N C組s i-c i r c_R N F 1 1 1+m i R N A-3 6 1-5 p i n h i b i t o r組F值P值0.0 0±0.0 0 5 5.2 1±2.3 4 a 0.0 4±0.0 3 4 6.0 4±2.3 8 b 5 5.4 2±1.5 0 1 9.9 3±1.1 3 c 2 5 2 9.6 1 0 0.0 0 0 1 2 0.6 7±6.8 0 5 5.2 2±2.1 5 a 1 1 8.4 4±1 0.5 4 6 7.8 9±3.3 8 b 5 4.1 1±2.3 3 9 9.7 8±6.0 7 c 2 3 7.2 1 2 0.0 0 0增殖抑制率(%)集落形成數(shù)
si-circ_RNF111組細胞凋亡率高于si-NC組,miRNA-361-5p mimic組細胞凋亡率高于miRNANC組,si-circ_RNF111+miRNA-361-5p inhibitor組細胞凋亡率低于si-circ_RNF111+anti-miRNA-NC組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。(表6、圖2)
圖2 流式細胞儀檢測人肺癌A549細胞凋亡情況
表6 circ_RNF111、miRN-A-361-5p對人肺癌A549細胞凋亡能力的影響(%,±s)
表6 circ_RNF111、miRN-A-361-5p對人肺癌A549細胞凋亡能力的影響(%,±s)
注:a與si-NC組比較,P<0.05;b與miRNA-NC組比較,P<0.05;c與sicirc_RNF111+anti-miRNA-NC組比較,P<0.05
組別si-NC組si-circ_RNF111組miRNA-NC組miRNA-361-5p mimic組si-circ_RNF111+anti-miRNA-NC組si-circ_RNF111+miRNA-361-5p inhibitor組F值P值細胞凋亡率7.68±0.65 22.53±1.19a 7.77±0.56 19.66±1.09b 22.25±1.24 12.22±0.77c 481.331 0.000
NSCLC是目前最常見的惡性腫瘤,隨著細胞和分子生物技術(shù)的迅速發(fā)展,研發(fā)出了以關(guān)鍵基因和調(diào)控分子為靶點的靶向治療藥物,非編碼RNA可作為分子靶向治療的靶點[8-9]。研究表明,環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)-miRNA-信使 RNA(messenger RNA,mRNA)可調(diào)控NSCLC的發(fā)生發(fā)展[10],如circRNA_102179可通過調(diào)控miRNA-330-5p/高遷移率族蛋白3(high-mobility group box 3,HMG3)信號通路促進NSCLC細胞的增殖、遷移和侵襲[11]。敲低circRNA_CDR1as的表達可通過調(diào)節(jié)miRNA-219a-5p/性別決定區(qū)Y框蛋白5(sex determining region Y-box 5,SOX5)信號通路抑制NSCLC的發(fā)生發(fā)展[12]。研究顯示,circ_RNF111高表達于胃癌組織和細胞中,敲低circ-RNF111的表達可抑制胃癌細胞增殖、遷移、侵襲和集落形成能力,并誘導(dǎo)細胞凋亡[13],但circ_RNF111對NSCLC細胞的影響及具體機制尚不清楚。本研究結(jié)果顯示,NSCLC患者腫瘤組織中circ_RNF111的相對表達量明顯高于癌旁組織,且臨床分期為Ⅲ~Ⅳ期的NSCLC患者腫瘤組織中circ_RNF111的相對表達量明顯高于Ⅰ~Ⅱ期患者,表明circ_RNF111可能參與NSCLC的進展。進一步干擾circ_RNF111的表達導(dǎo)致A549細胞凋亡率和增殖抑制率升高、集落形成數(shù)減少,表明干擾circ_RNF111的表達可抑制NSCLC細胞的增殖,并促進其凋亡。
研究顯示,miRNA-361-5p過表達通過調(diào)節(jié)SMAD2來誘導(dǎo)人肺腺癌A549細胞凋亡[14]。miRNA-361-5p過表達通過靶向叉頭框蛋白M1(forkhead box M1,F(xiàn)OXM1)來抑制肺癌細胞的增殖和侵襲[15]。本研究結(jié)果顯示,NSCLC患者腫瘤組織中miRNA-361-5p的相對表達量明顯低于癌旁組織,且可能與NSCLC患者的TNM分期有關(guān),與Zhuang等[6]的研究結(jié)果相符。過表達miRNA-361-5p后,人肺癌A549細胞的集落形成數(shù)減少,細胞凋亡率和增殖抑制率升高,表明miRNA-361-5p過表達可抑制NSCLC細胞的增殖,并誘導(dǎo)其凋亡。本研究結(jié)果證實,circ_RNF111可靶向調(diào)控miRNA-361-5p的表達,NSCLC患者腫瘤組織中circ_RNF111與miRNA-361-5p的表達呈負相關(guān),且抑制miRNA-361-5p的表達可逆轉(zhuǎn)干擾circ_RNF111對A549細胞凋亡和增殖的影響。表明circ_RNF111可能通過負調(diào)控miRNA-361-5p的表達來影響NSCLC的發(fā)生發(fā)展。
綜上所述,circ_RNF111可通過靶向負調(diào)控miRNA-361-5p的表達來抑制NSCLC細胞的增殖,并促進其凋亡。但本研究屬于前期實驗研究,尚需對其他腫瘤細胞進行實驗來驗證本研究結(jié)果。