田 禎,莊皓冉,江楚雯,尹 靖,韋曉瑩,張枝林,史 琳,張 育,沈維干
揚(yáng)州大學(xué)醫(yī)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225000
肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是最常見(jiàn)的原發(fā)性肝癌,全球每年HCC 患者死亡人數(shù)超過(guò)80 萬(wàn)[1]。HCC 的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)多步驟的過(guò)程,涉及眾多基因和相關(guān)信號(hào)通路。研究表明,Hippo 信號(hào)通路中的上游因子通過(guò)一系列激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)轉(zhuǎn)錄激活下游終末效應(yīng)分子Yes 相關(guān)蛋白(yes-associated protein,YAP)和具有PDZ 結(jié)合基序的轉(zhuǎn)錄共活化因子(transcriptional co-activator with PDZ-binding motif,TAZ),進(jìn)而調(diào)控下游影響細(xì)胞增殖、上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)以及腫瘤轉(zhuǎn)移等相關(guān)基因的表達(dá),從而在肝癌的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用[2]。真核細(xì)胞翻譯延伸因子1α(EEF1A)的兩個(gè)亞型EEF1A1和EEF1A2,通過(guò)促進(jìn)氨?;鵷RNA 與核糖體A 位點(diǎn)的結(jié)合,在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中對(duì)新生多肽的延伸發(fā)揮重要作用[3]。EEF1A1 為廣泛表達(dá)的蛋白,而EEF1A2 的表達(dá)具有組織特異性。研究發(fā)現(xiàn),EEF1A2 在多種腫瘤(包括卵巢癌、乳腺癌、肺癌等)中高表達(dá),并與腫瘤的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)[3-4];EEF1A2 在肝癌組織中高表達(dá),并可通過(guò)EEF1A2/PI3K/AKT 信號(hào)軸調(diào)控肝癌的發(fā)生和發(fā)展[5-6],但是有關(guān)EEF1A2 在肝癌發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中的作用方式及其機(jī)制仍然有待進(jìn)一步研究。研究發(fā)現(xiàn)YAP在肝癌組織中高表達(dá),并與肝癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)[7-9],然而,目前尚不清楚YAP 能否通過(guò)調(diào)控EEF1A2的表達(dá)影響肝癌的發(fā)生和發(fā)展。
本研究通過(guò)YAP 和EEF1A2 干擾表達(dá)和過(guò)表達(dá),建立不同遷移能力的肝癌細(xì)胞模型,闡明YAP通過(guò)調(diào)控EEF1A2促進(jìn)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲的作用機(jī)制。
人肝癌細(xì)胞株HepG2、SMMC7721、Hep3B、HCCLM3、SK-HEP1 和HEK293T 細(xì)胞由本實(shí)驗(yàn)室保存;DMEM 培養(yǎng)基和胎牛血清(Gibco 公司,美國(guó));100×青霉素/鏈霉素雙抗、RIPA 裂解液、BCA 蛋白定量檢測(cè)試劑盒、蛋白上樣緩沖液、超敏ECL 化學(xué)發(fā)光試劑盒(蘇州新賽美生物公司);pLent-U6-Puro載體(ViGene Biosciences 公司,美國(guó));pMD2.G 和psPAX2(Addgene 公司,美國(guó));TRIzol(Invitrogen 公司,美國(guó));Lenti-Pac慢病毒包裝試劑盒(GeneCopoeia公司,美國(guó));Transwell細(xì)胞培養(yǎng)小室(Corning公司,美國(guó));HiScript Q RT SuperMix for qPCR 和AceQ qPCR SYBR Green Master Mix(南京諾唯贊生物公司);兔抗人EEF1A2 多克隆抗體(上海愛(ài)必信生物公司);小鼠抗人E-Cadherin 單克隆抗體(BD 公司,美國(guó));兔抗人YAP/TAZ、YAP、Snail 單克隆抗體以及HRP標(biāo)記的抗兔IgG和抗小鼠IgG以及染色質(zhì)靶向酶切檢測(cè)(cleavage under targets and release using nuclease,CUT&RUN)試劑盒(CST公司,美國(guó));小鼠抗GAPDH 單克隆抗體(上海康成生物公司);表達(dá)YAP 的腺病毒、表達(dá)EEF1A2 的腺病毒以及對(duì)照腺病毒(山東維真生物科技有限公司);靶向YAP、EEF1A2 的寡核苷酸引物、對(duì)照引物以及定量PCR引物均由北京擎科生物科技有限公司合成。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)
所有細(xì)胞常規(guī)培養(yǎng)于含10%胎牛血清、1%青霉素/鏈霉素的DMEM 高塘培養(yǎng)基中,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
1.2.2 慢病毒載體的構(gòu)建、包裝和穩(wěn)定株的篩選
合成靶向YAP(正義鏈序列5′-GATCCGCTGGTCAGAGATACTTCTTAATTCAAGAGATTAGAAGTATCTCTGACCAGCTTTTTTA-3′;反義鏈序列5′-CGCGTAAAAAAGCTGGTCAGAGATACTTCTTAATCTCTTGAATTAAGAAGTATCTCTGACCGCG-3′)和EEF1A2(正義鏈序列5′-GATCCTTCACCTCCCAGGTCATCATCCTCGAGGATGATGACCTGGGAGGTGAATTTTTA-3′;反義鏈序列5′-CGCGTAAAAATTCACCTCCCAGGTCATCATCCTCGAGGATGATGACCTGGGAGGTGAAG-3′)的寡核苷酸引物以及對(duì)照引物(正義鏈序列5′-GATCCTGGTTTACATGTCGACTAATTCAAGAGATTAGTCGACATGTAAACCATTTTTTA-3′;反義鏈序列:5′-CGCGTAAAAAATGGTTTACATGTCGACTAATCTCTTGAATTAGTCGACATGTAAACCACG-3′);分別克隆到pLent-U6-Puro 載體的BamHⅠ和MluⅠ位點(diǎn)間,經(jīng)測(cè)序成功后,與pMD2.G和psPAX2 共轉(zhuǎn)染HEK293T 細(xì)胞進(jìn)行慢病毒的包裝,轉(zhuǎn)染60 h 后收集細(xì)胞上清并用0.45 μm 的濾器過(guò)濾;使用慢病毒液分別感染SMMC7721 和SK-HEP1肝癌細(xì)胞后,采用嘌呤霉素篩選14 d獲得穩(wěn)定細(xì)胞株。
1.2.3 實(shí)時(shí)定量PCR(real-time quantitative PCR,RTqPCR)檢測(cè)相關(guān)基因的mRNA表達(dá)水平
TRIzol 試劑盒提取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的各組細(xì)胞的總RNA 后,采用HiScript Q RT SuperMix for qPCR試劑盒和AceQ qPCR SYBR Green Master Mix 試劑盒分別進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄和qPCR。qPCR反應(yīng)條件:95 ℃5 min 預(yù)變性;95 ℃10 s,60 ℃34 s,40 個(gè)循環(huán)。EEF1A2 的上游引物序列為5′-GGACCATTGAGAA GTTCGAGA-3′,下游引物序列為5′-AGCACCCAGGCATACTTGAA-3′;Snail 的上游引物序列為5′-AATCGGAAGCCTAACTACAGCG-3′,下游引物序列為5′-GT CCCAGATGAGCATTGGCA-3′;E-cadherin的上游引物序列為5′-CAAGTGACC ACCTTAGAG-3′,下游引物序列為5′-GAATTTGCAATCCTGCTT-3′;GAPDH 上游引物序列為5′-GCACCGTCAAGGCTGAGAAC-3′,下游引物序列為5′-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-3′。使用LightCycler?96 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,以GAPDH為內(nèi)參,按照2-ΔΔCt方法計(jì)算出目的基因的相對(duì)表達(dá)量。
1.2.4 Western blot檢測(cè)相關(guān)基因的蛋白表達(dá)水平
采用RIPA 裂解液提取各組細(xì)胞中的總蛋白,BCA 蛋白定量試劑盒進(jìn)行蛋白定量、變性后進(jìn)行SDS-PAGE,樣品轉(zhuǎn)膜至PVDF膜上,采用5%的脫脂奶粉封閉后與相應(yīng)的一抗于4 ℃孵育過(guò)夜;加入相應(yīng)二抗室溫孵育后,滴加ECL 發(fā)光液,于全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀成像。
1.2.5 細(xì)胞遷移與侵襲實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)按文獻(xiàn)[10]的方法進(jìn)行,簡(jiǎn)要過(guò)程如下:選擇血清饑餓過(guò)夜后的各組細(xì)胞,制備細(xì)胞懸液;細(xì)胞計(jì)數(shù)后,用不含胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基將SMMC-7721 細(xì)胞調(diào)整為1.5×105個(gè)/mL,SK-HEP1細(xì)胞調(diào)整為1.0×105個(gè)/mL;分別取200 μL 的上述細(xì)胞懸液接種到預(yù)先鋪有Matrigel 或未鋪Matrigel的Transwell 小室中,然后將Transwell 小室放入含600 μL完全培養(yǎng)基的Transwell下室中,于37 ℃繼續(xù)培養(yǎng)24 h。取出Transwell 小室置于4%多聚甲醛固定液中室溫固定后,用棉簽拭去小室內(nèi)側(cè)的細(xì)胞,采用結(jié)晶紫染液染色遷移和侵襲的細(xì)胞,于倒置相差顯微鏡下觀察并統(tǒng)計(jì)遷移和侵襲的細(xì)胞數(shù)。
1.2.6 CUT&RUN-qPCR實(shí)驗(yàn)
CUT&RUN 試劑盒為美國(guó)CST 公司產(chǎn)品,按照試劑盒操作說(shuō)明書(shū)操作。簡(jiǎn)要過(guò)程如下:SMMC7721 細(xì)胞與磁珠孵育后,加入兔抗人YAP單克隆抗體與細(xì)胞中YAP 結(jié)合,與二抗孵育后加入Protein A/G-Tn5 轉(zhuǎn)座體與抗體結(jié)合后,再加入Mg2+激活轉(zhuǎn)座體,使得DNA 片段化,提取DNA 進(jìn)行qPCR 驗(yàn)證,qPCR 上游引物序列為5′-CATGGTGCGCCCAGGAG-3′,下游引物序列為5′-GGCCTCAGGGTGGAAATCTG-3′。分別計(jì)算YAP 抗體和IgG 富集后擴(kuò)增的DNA 占輸入染色質(zhì)的比值,實(shí)驗(yàn)結(jié)果用YAP 抗體富集的DNA 與IgG 富集的DNA 的倍數(shù)表示。
應(yīng)用軟件SPSS19.0和Excel 2013對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,兩組間比較采用t檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
通過(guò)查閱癌癥基因組圖譜(the cancer genome atlas,TCGA)數(shù)據(jù)庫(kù)(http://gepia.cancerpku.cn/index.html)分析EEF1A2 在肝癌組織以及癌旁組織中的表達(dá),結(jié)果顯示EEF1A2 在肝癌組織中的mRNA 水平顯著高于癌旁組織(P<0.01,圖1A)。Western blot 法檢測(cè)不同遷移能力的肝癌細(xì)胞系(低遷移能力的HepG2、SMMC7721 和Hep3B 細(xì)胞系以及高遷移能力的HCCLM3和SK-HEP1細(xì)胞系)中YAP/TAZ和EEF1A2 的表達(dá),結(jié)果顯示YAP/TAZ 和EEF1A2在高遷移能力的肝癌細(xì)胞HCCLM3 和SK-HEP1 中的表達(dá)均高于低遷移能力的肝癌細(xì)胞HepG2、SMMC7721 和Hep3B(圖1B),該結(jié)果表明YAP/TAZ 和EEF1A2 的表達(dá)可能與肝癌細(xì)胞的遷移能力相關(guān)。
為了研究YAP和EEF1A2對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲的影響,本研究制備干擾YAP 表達(dá)和干擾EEF1A2 表達(dá)的重組慢病毒以及對(duì)照慢病毒,分別感染低遷移能力的SMMC-7721 細(xì)胞和高遷移能力的SK-HEP1細(xì)胞,采用嘌呤霉素篩選2周后,建立了穩(wěn)定干擾表達(dá)細(xì)胞模型;其次,通過(guò)在SMMC7721和SK-HEP1 細(xì)胞中分別感染表達(dá)YAP、EEF1A2 的腺病毒,構(gòu)建了YAP 和EEF1A2 過(guò)表達(dá)的肝癌細(xì)胞模型;采用Western blot 方法進(jìn)行基因表達(dá)鑒定,結(jié)果如圖1C、D 可見(jiàn),與干擾對(duì)照組(NC1)相比,敲低YAP(KD-YAP)和EEF1A2(KD-EEF1A2)均顯著降低SMMC-7721 細(xì)胞和SK-HEP1 細(xì)胞中YAP 和EEF1A2 表達(dá);與過(guò)表達(dá)對(duì)照組(NC2)相比,過(guò)表達(dá)YAP(OE-YAP)和EEF1A2(OE-EEF1A2)均顯著上調(diào)細(xì)胞中YAP 和EEF1A2 表達(dá)。該結(jié)果表明,本研究成功建立了YAP和EEF1A2干擾和過(guò)表達(dá)的肝癌細(xì)胞模型,可用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究。
圖1 EEF1A2和YAP在肝癌細(xì)胞系中的表達(dá)Figure 1 Expression of EEF1A2 and YAP in HCC cell lines
基于YAP和EEF1A2在肝癌中高表達(dá)[5-9],本研究進(jìn)一步利用Transwell 細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)觀察干擾YAP 和EEF1A2 表達(dá)對(duì)低遷移能力的SMMC7721細(xì)胞和高遷移能力的SK-HEP1細(xì)胞遷移和侵襲的影響。結(jié)果顯示,與各自對(duì)照組細(xì)胞相比,干擾YAP 表達(dá)和干擾EEF1A2 表達(dá)均可以顯著抑制SMMC7721 細(xì)胞和SK-HEP1 細(xì)胞的遷移和侵襲(圖2A、B,YAP 干擾表達(dá)細(xì)胞與各自對(duì)照組遷移和侵襲的相對(duì)細(xì)胞比例:SMMC7721 細(xì)胞為0.663 ± 0.110vs.1.002 ± 0.067 和0.603 ± 0.156vs.1.004 ± 0.117;SK-HEP1 細(xì)胞為0.665 ± 0.153vs.1.003 ± 0.094 和0.637 ± 0.147vs.1.007 ± 0.125。干擾EEF1A2表達(dá)細(xì)胞與各自對(duì)照組遷移和侵襲的相對(duì)細(xì)胞比例:SMMC7721 細(xì)胞為0.563 ± 0.131vs.1.006 ± 0.088 和0.561 ± 0.102vs.1.004 ± 0.065;SK-HEP1 細(xì)胞為0.549 ± 0.132vs.1.002 ± 0.117 和0.479 ± 0.162vs.1.001 ± 0.127;P<0.05)。該結(jié)果表明,YAP 和EEF1A2 在肝癌細(xì)胞遷移和侵襲過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)控作用。
圖2 干擾YAP和EEF1A2表達(dá)對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲的影響Figure 2 Effect of YAP and EEF1A2 knockdown on the migration and invasion of HCC cells
本課題組前期建立了Hippo通路下游效應(yīng)分子YAP 和TAZ 干擾表達(dá)的SMMC7721 細(xì)胞模型,并通過(guò)RNA 測(cè)序(RNA-sequencing,RNA-seq)對(duì)干擾YAP、TAZ 和空載對(duì)照的SMMC7721 細(xì)胞進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組分析[11]。本研究進(jìn)而對(duì)干擾YAP 和TAZ 所得的差異表達(dá)基因取交集,發(fā)現(xiàn)有432個(gè)重疊基因(圖3A);基因功能富集分析顯示,這些重疊基因參與調(diào)控細(xì)胞遷移、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞增殖(圖3B),其中包括EEF1A2 以及與EMT 相關(guān)的SNAIL 和CDH1 等。為了證實(shí)YAP對(duì)EEF1A2、SNAIL和CDH1表達(dá)的影響,我們首先采用RT-qPCR 驗(yàn)證了YAP 對(duì)SMMC7721 細(xì)胞中EEF1A2、Snail(SNAIL 的表達(dá)產(chǎn)物)和E-cadherin(E-CAD,CDH1的表達(dá)產(chǎn)物)mRNA水平的影響,檢測(cè)結(jié)果與RNA-seq結(jié)果相一致,YAP干擾表達(dá)可以下調(diào)EEF1A2 和Snail 的mRNA 水平,上調(diào)E-CAD 的mRNA 水平(圖3C,YAP 干擾和過(guò)表達(dá)的SMMC7721 細(xì)胞與各自對(duì)照組細(xì)胞中EEF1A2、E-cadherin 和Snail 的mRNA 相對(duì)表達(dá)量:EEF1A2為0.521±0.150vs.1.001±0.083和1.482±0.182vs.1.053 ± 0.093;E-cadherin 為1.651 ± 0.192vs.1.002 ± 0.113 和0.522 ± 0.202vs.1.113±0.103;Snail為0.581 ± 0.173vs.1.013±0.103 和1.723±0.282vs.1.016 ± 0.073,P<0.05);其次,應(yīng)用建立的YAP 干擾和過(guò)表達(dá)的SMMC-7721 和SK-HEP1 肝癌細(xì)胞模型,通過(guò)Western blot 方法檢測(cè)了YAP 干擾和過(guò)表達(dá)對(duì)細(xì)胞中EEF1A2、Snail 以及E-CAD 蛋白表達(dá)水平的影響,檢測(cè)結(jié)果與RT-qPCR 驗(yàn)證結(jié)果相一致,干擾YAP 表達(dá)可以下調(diào)EEF1A2 和Snail,上調(diào)E-CAD,而YAP 過(guò)表達(dá)則可以上調(diào)EEF1A2 和Snail,下調(diào)E-CAD(圖3D、E)。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,YAP可以調(diào)控肝癌細(xì)胞中EEF1A2的表達(dá)。為了探究YAP 是否通過(guò)轉(zhuǎn)錄調(diào)控EEF1A2 的表達(dá),進(jìn)一步開(kāi)展了CUT&RUN 結(jié)合qPCR 實(shí)驗(yàn),由圖3F 可見(jiàn),EEF1A2基因的啟動(dòng)子序列可以被抗YAP的單克隆抗體富集(細(xì)胞中EEF1A2 啟動(dòng)子的Anti-YAP 與IgG的相對(duì)富集量為6.501±1.250vs.1.001±0.101,P<0.01),該結(jié)果證實(shí)YAP 可以與EEF1A2 基因的啟動(dòng)子序列結(jié)合,促進(jìn)EEF1A2的表達(dá)。此外,本研究進(jìn)一步采用Western blot 方法檢測(cè)了EEF1A2 干擾和過(guò)表達(dá)對(duì)SMMC-7721 和SK-HEP1 細(xì)胞中EMT相關(guān)的Snail 和E-CAD 表達(dá)的影響,結(jié)果顯示干擾EEF1A2 可以下調(diào)細(xì)胞中Snail、上調(diào)E-CAD 的水平,而EEF1A2 過(guò)表達(dá)則可以上調(diào)細(xì)胞中Snail、下調(diào)E-CAD(圖3G、H),該結(jié)果表明EEF1A2可以調(diào)控肝癌細(xì)胞的EMT進(jìn)程。
圖3 YAP可以調(diào)控肝癌細(xì)胞中EEF1A2的表達(dá)Figure 3 YAP regulated the expression of EEF1A2 in HCC cells
為了研究YAP是否可以通過(guò)促進(jìn)EEF1A2表達(dá)進(jìn)一步調(diào)控肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲,本研究分別在干擾YAP 表達(dá)的SMMC7721 和SK-HEP1 細(xì)胞中 聯(lián)合過(guò)表達(dá)EEF1A2、在YAP 過(guò)表達(dá)的SMMC7721 和SK-HEP1 細(xì)胞中聯(lián)合干擾EEF1A2 表達(dá)后,利用Transwell 細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)觀察了細(xì)胞遷移和侵襲能力的改變。Transwell 細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果由圖4 可見(jiàn),與干擾YAP 表達(dá)細(xì)胞組相比,EEF1A2 過(guò)表達(dá)可以顯著促進(jìn)干擾YAP 表達(dá)的SMMC-7721和SK-HEP1細(xì)胞的遷移和侵襲(在干擾YAP表達(dá)的細(xì)胞中過(guò)表達(dá)EEF1A2與干擾YAP表達(dá)細(xì)胞組遷移和侵襲的相對(duì)細(xì)胞比例:SMMC7721 細(xì)胞為1.450±0.181vs.1.002±0.112 和1.374±0.224vs.1.004 ± 0.059;SK-HEP1 細(xì)胞為1.411 ± 0.157vs.1.003 ± 0.101 和1.419 ± 0.224vs.1.001 ± 0.105;與YAP 過(guò)表達(dá)細(xì)胞組相比,干擾EEF1A2 表達(dá)可以顯著抑制YAP 過(guò)表達(dá)的SMMC-7721 和SK-HEP1 細(xì)胞的遷移和侵襲(在過(guò)表達(dá)YAP 的細(xì)胞中干擾EEF1A2表達(dá)后與YAP過(guò)表達(dá)細(xì)胞組遷移和侵襲的相對(duì)細(xì)胞比例:SMMC7721 細(xì)胞為1.246 ± 0.133vs.1.519 ± 0.221 和1.312 ± 0.163vs.1.538 ± 0.201;SK-HEP1 細(xì)胞為1.318 ± 0.155vs.1.631 ± 0.213 和1.250 ± 0.217vs.1.683 ± 0.211,P<0.05)。該研究結(jié)果提示YAP可以通過(guò)上調(diào)EEF1A2而促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲。
圖4 YAP通過(guò)EEF1A2調(diào)控肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲Figure 4 YAP regulated the migration and invasion of HCC cells through EEF1A2
人類(lèi)的EEF1A主要通過(guò)與氨?;鵷RNA結(jié)合并將其攜帶到核糖體上,在蛋白質(zhì)翻譯過(guò)程中對(duì)新生多肽的延伸發(fā)揮重要調(diào)控作用。在EEF1A 的兩個(gè)亞型中,EEF1A1 在人類(lèi)組織中廣泛表達(dá),而EEF1A2 表達(dá)僅限于心臟、骨骼肌、大腦等組織,具有明顯的組織特異性[12]。人類(lèi)的EEF1A2基因定位于20q13,研究表明,EEF1A2 在卵巢癌、乳腺癌、肺癌、胃癌、前列腺癌、胰腺癌以及肝癌等多種腫瘤中高表達(dá),并與這些腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及患者的生存期密切相關(guān)[3-6,13-15]。盡管有研究顯示,EEF1A2可以通過(guò)激活PI3K/AKT 信號(hào)通路,調(diào)控肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架重塑,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲,并證實(shí)EEF1A2/PI3K/AKT 信號(hào)軸在肝癌的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用[4-6],但是有關(guān)EEF1A2 的自身表達(dá)調(diào)控以及相關(guān)作用機(jī)制尚不明確。
本研究首先通過(guò)查閱TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù),分析了EEF1A2 在肝癌以及癌旁組織中的表達(dá),結(jié)果顯示EEF1A2 在肝癌組織中的表達(dá)顯著高于癌旁組織,提示EEF1A2可能參與調(diào)控肝癌的發(fā)生和發(fā)展。其次,本研究采用Western blot方法檢測(cè)了不同遷移能力的肝癌細(xì)胞系(低遷移能力的HepG2、SMMC7721和Hep3B 以及高遷移能力的HCCLM3 和SK-HEP1細(xì)胞)中YAP和EEF1A2的表達(dá)差異,結(jié)果顯示YAP和EEF1A2在高遷移能力的肝癌細(xì)胞中表達(dá)高于低遷移能力的肝癌細(xì)胞,提示YAP 和EEF1A2 的表達(dá)可能與肝癌細(xì)胞的遷移能力相關(guān)。有關(guān)YAP 干擾表達(dá)和過(guò)表達(dá)對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲影響的研究已經(jīng)有相當(dāng)多研究報(bào)道[16-20],本研究重點(diǎn)圍繞YAP能否通過(guò)調(diào)控EEF1A2的表達(dá)而促進(jìn)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲開(kāi)展了進(jìn)一步探究?;赮AP和EEF1A2在肝癌組織中高表達(dá)[5-9],本研究首先選擇低遷移能力的肝癌細(xì)胞SMMC-7721 和高遷移能力的肝癌細(xì)胞SK-HEP1為研究對(duì)象,建立了慢病毒介導(dǎo)的穩(wěn)定敲低YAP 和敲低EEF1A2 的細(xì)胞模型,采用Transwell細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)分別檢測(cè)了干擾YAP 和EEF1A2 表達(dá)對(duì)肝癌細(xì)胞遷移和侵襲的影響,結(jié)果表明干擾YAP和EEF1A2表達(dá)均可以顯著降低肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力。
課題組前期分別建立了穩(wěn)定敲低YAP 和敲低TAZ 的SMMC7721 細(xì)胞模型,采用RNA-seq 分析了敲低YAP和敲低TAZ的細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄組的改變,通過(guò)對(duì)二者差異表達(dá)基因取交集,發(fā)現(xiàn)兩組差異表達(dá)基因的重疊基因中,除了已經(jīng)被證明受YAP/TAZ調(diào)控的與EMT 相關(guān)的Snail 和E-CAD 外[11,16,21],還包括EEF1A2。本研究采用RT-qPCR和Western blot方法檢測(cè)顯示、干擾YAP表達(dá)可以下調(diào)EEF1A2,而YAP過(guò)表達(dá)則可以上調(diào)EEF1A2,提示YAP 可以調(diào)控EEF1A2 的表達(dá)?;贖ippo 通路的下游效應(yīng)分子YAP 作為轉(zhuǎn)錄共活化因子可以調(diào)控相關(guān)基因的表達(dá)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[19,22],本研究進(jìn)一步利用CUT&RUN-qPCR 實(shí)驗(yàn)證實(shí)了YAP 可以與EEF1A2 基因的啟動(dòng)子序列結(jié)合。CUT&RUN 實(shí)驗(yàn)主要用于驗(yàn)證及探尋特定蛋白質(zhì)和DNA 的特定序列的直接相互作用,應(yīng)用于研究轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及組蛋白修飾調(diào)控。與傳統(tǒng)的染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)(chromatin immunoprecipitation,ChIP)相比,該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在所需要的細(xì)胞樣品量低、無(wú)需交聯(lián)、超聲打斷、背景信號(hào)低和重復(fù)性好等,近年來(lái)已經(jīng)被研究者廣泛使用[23]。上述研究結(jié)果表明,YAP可以通過(guò)與EEF1A2 的啟動(dòng)子結(jié)合而調(diào)控EEF1A2 的表達(dá)。同時(shí),本研究結(jié)果顯示,EEF1A2 可以上調(diào)SMMC-7721 和SK-HEP1 細(xì)胞中EMT 相關(guān)的Snail、下調(diào)E-CAD,該結(jié)果提示EEF1A2 可能通過(guò)調(diào)控肝癌細(xì)胞中EMT 相關(guān)基因的表達(dá),進(jìn)一步促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲。為了探究YAP 能否通過(guò)調(diào)控EEF1A2 的表達(dá)而促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲,本研究通過(guò)在YAP 干擾和過(guò)表達(dá)的SMMC7721 和SK-HEP1肝癌細(xì)胞中分別聯(lián)合過(guò)表達(dá)EEF1A2或干擾EEF1A2 表達(dá)后,采用Transwell 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了細(xì)胞遷移和侵襲的改變,明確了YAP 可以通過(guò)EEF1A2促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲。
綜上所述,本研究結(jié)果表明,EEF1A2在肝癌組織中高表達(dá),YAP 和EEF1A2 與肝癌細(xì)胞的遷移能力相關(guān);YAP 可以與EEF1A2 基因的啟動(dòng)子序列結(jié)合,調(diào)控EEF1A2的表達(dá),進(jìn)一步促進(jìn)肝癌細(xì)胞的遷移和侵襲。本研究結(jié)果可以進(jìn)一步完善我們對(duì)YAP 和EEF1A2 參與肝癌轉(zhuǎn)移調(diào)控的理解,有可能為抗肝癌轉(zhuǎn)移提供新的治療靶標(biāo)。
南京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2023年1期