宋曉霞 田金 劉玉玲 姜秋慧 劉曉妍 王倩倩 張麗麗 周曉麗趙曉麗
1河南中醫(yī)藥大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院 鄭州人民醫(yī)院婦科,鄭州 450000;2鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院婦科,鄭州 450000
子宮內(nèi)膜癌是最常見的婦科惡性腫瘤。隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步,用于子宮內(nèi)膜癌治療的方法在不斷提高,但晚期子宮內(nèi)膜癌患者的治愈率仍然很低。對于有腫瘤轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)的患者,無論其分級或分期,預(yù)后均較差;這些患者的死亡風(fēng)險顯著增高,通常生活質(zhì)量較差,中位總生存時間明顯較低[1-2]。目前,子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病和轉(zhuǎn)移機(jī)制尚不清楚。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一類長度大于200 個核苷酸,不編碼蛋白質(zhì)的功能性RNA 分子[3-4]。雖然lncRNA 不具有編碼蛋白質(zhì)的功能,但是能夠通過調(diào)節(jié)mRNA剪切、降解和翻譯等生理過程發(fā)揮作用[5]。序列相似性家族83成員H 反義RNA 1(FAM83H-AS1)是一種與癌癥進(jìn)展密切相關(guān)的lncRNA,其異常的高表達(dá)水平與多種癌癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。目前,F(xiàn)AM83H-AS1 在子宮內(nèi)膜癌中的作用及其機(jī)制和FAM83H-AS1 對子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的作用仍不清楚。本研究主要通過檢測人子宮內(nèi)膜癌組織及癌旁組織中LncRNA FAM83H-AS1 的表達(dá)水平,并通過細(xì)胞學(xué)試驗驗證LncRNA FAM83H-AS1 對子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移的影響。
1.主要資料
收集2018年10月至2020年10月就診于鄭州人民醫(yī)院的39 例子宮內(nèi)膜癌患者的腫瘤組織以及配對的癌旁組織,其中包括子宮內(nèi)膜樣癌20 例(其中G1 5 例,G2 7 例,G3 8例),非內(nèi)膜樣癌19例(其中包括漿液性癌10例,黏液性癌5 例,透明細(xì)胞癌4 例)。組織標(biāo)本于手術(shù)期間取得,并立即在-80 °C 下冷凍直到下一步使用。在樣本收集之前,從每個參與者處獲得了書面知情同意,研究方案經(jīng)鄭州人民醫(yī)院臨床研究倫理委員會批準(zhǔn)備案。
納入標(biāo)準(zhǔn):年齡范圍25~75 歲;符合《子宮內(nèi)膜癌診斷與治療指南》中子宮內(nèi)膜癌的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6];經(jīng)病理組織學(xué)檢查確診者;入院前3 個月無性激素類藥物治療史者;術(shù)前未接受過放療、化療等抗腫瘤治療方案者;依從性良好者。
排除標(biāo)準(zhǔn):腦外傷、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染引起的癡呆等;精神疾病患者;有酗酒或藥物濫用史的患者;心肝腎嚴(yán)重功能障礙患者;合并其他腫瘤性疾病者;血液性系統(tǒng)疾病患者。
4 種子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞系(HEC-1B、HEC-1A、ishikawa 以及RL-952)和1株正常子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞系(hEEC)購自湖南豐暉生物科技有限公司。
2.主要方法
2.1.逆轉(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qRT-PCR) 采用qRT-PCR 檢測臨床上收集的39 例子宮內(nèi)膜癌患者的腫瘤組織以及配對的癌旁組織中FAM83H-AS1的表達(dá)水平。具體步驟:通過TRIzol 試劑(Thermofisher Scientific,美國)提取,并且使用NanoDrop 1000 分光光度計(Thermofisher Scientific,美國)測定蛋白質(zhì)濃度。使用Agilent 2100生物分析儀(Agilent Technologies,美國)評估提取的RNA 的質(zhì)量,使用PrimeScript synthesis cDNA kit(Takara Biotechnology,日本)反轉(zhuǎn)錄合成cDNA,SYBR Green PCR Master Mix(Takara Biotechnology,日本)進(jìn)行qPCR,將GAPDH mRNA 含量標(biāo)準(zhǔn)化 。 引 物 序 列 如 下 。 FAM83H-AS1:(R) 5’-AGCTCCACCTCCCGGGTTCACG-3’、 (F)5’-CGTGAACCCGGGAGGTGGAGCT3’。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。
2.2.構(gòu)建低表達(dá)FAM83H-AS1 的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞系靶向FAM83H-AS1 的shRNA 由生工生物科技有限公司合成,并插入pLKO.1-TRC 克隆載體(Addgene)中,靶向序列分別為:5’-CTTGCGATCGGGTCGATCGATCTTAGCTTTGCGA-3’(shRNA1)和5’-GTCCGTAGCTAGCTAAAGTCGATTCGATCGTACAAGA-3’(shRNA-2)。另外,將pLKO.1-TRC 對照載體用作對照的空載體(命名為sh-NC)。
2.3.細(xì)胞增殖試驗[細(xì)胞計數(shù)試劑盒8(CCK-8)] 轉(zhuǎn)染后24 h 收集細(xì)胞并進(jìn)行重懸,將細(xì)胞密度為1×106個/ml、濃度為2×105個/ml 的單細(xì)胞懸液接種到96 孔板中,并在細(xì)胞接種后96 h 進(jìn)行CCK-8 測定(Beyotime,中國)。96 h 后取出孔板,將10 μl CCK-8 溶液添加到每個孔中并在37 ℃下孵育2 h后,使用酶標(biāo)儀(Bio-Rad Laboratories,美國)在450 nm波長下分析細(xì)胞的增殖活性。將來自3 個獨(dú)立試驗的結(jié)果取平均值進(jìn)行分析。
2.4.TUNEL 染色 首先用PBS 或HBSS 洗滌1 次。如果細(xì)胞貼得不牢,可以干燥樣品,使細(xì)胞貼得更牢;用4%多聚甲醛固定細(xì)胞30 min;用PBS 或HBSS 洗滌1 次;加入含0.3% Triton X-100的PBS,室溫孵育5 min;在樣品上加50 μl TUNEL 檢測液,37 ℃避光孵育60 min;PBS 或HBSS 洗滌3 次。最后,用抗熒光淬滅封片液封片后熒光顯微鏡下觀察??梢允褂玫募ぐl(fā)波長450~500 nm,發(fā)射波長515~565 nm。
2.5.EdU 染色 顯微鏡下觀察細(xì)胞,配制2×EdU 工作液,加入2×EdU 工作液,孵育-固定-棄去培養(yǎng)液,用4%多聚甲醛溶液來固定,固定時間20 min。洗滌-滲透劑-洗滌,EdU檢測。
2.6.流式細(xì)胞術(shù) 使用胰酶消化細(xì)胞,1 000 轉(zhuǎn)/min 離心收集所有細(xì)胞;使用4 ℃預(yù)冷的PBS 洗滌細(xì)胞2 次;將0.5 ml PBS 懸浮細(xì)胞緩慢加入到預(yù)冷的70%乙醇溶液中(用PBS 配制,-20 ℃預(yù)冷),快速混勻,使用封口膜封口,-20 ℃固定過夜;將固定過的細(xì)胞以4 ℃、1 000 轉(zhuǎn)/min 離心5 min,棄上清液,轉(zhuǎn)移到EP 管中,用PBS 洗滌2 次。計數(shù)細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度為1×106個細(xì)胞/ml,取1 ml 進(jìn)行試驗。4 ℃,1 000 轉(zhuǎn)/min 離心5 min,取細(xì)胞沉淀;加入900 μl PBS緩沖液重懸細(xì)胞;加入100 μl RNaseA 溶液,使RNaseA 終濃度為100 mg/L,37 ℃孵育30 min;4 ℃,1 000 轉(zhuǎn)/min 離心5 min,棄去上清液;加入450 μl PBS 懸浮細(xì)胞,加入450 μl PI 染液,避光冰置20 min;上流式細(xì)胞儀檢測,分析記錄結(jié)果。
2.7.Transwell 試驗 Transwell 試驗檢測HEC-1A 和HEC-1B 的遷移和侵襲能力。Matrigel 膠4 ℃過夜,提前開制冰機(jī),槍盒預(yù)冷。Matrigel 膠的原液為8.6 g/L。用無血清培養(yǎng)基將Matrigel 膠分別配制成100 mg/L 和30 mg/L 的溶液;向24 孔板的每孔中加入400 μl 30 g/L 的Matrigel 膠溶液,將transwell小室置于溶液內(nèi),再滴加200 μl濃度為30 g/L的Matrigel 膠溶液,冰上放置1.0 h 后吸棄溶液、晾干;將100 μg/L 的Matrigel膠溶液吹打均勻后,吸取100 μl緩慢滴加于transwell上室基底膜上。晃動均勻后置于37 ℃培養(yǎng)箱內(nèi)放置0.5 h;將細(xì)胞在無血清培養(yǎng)基中培養(yǎng)過夜;將小室放入含有600 μl 無血清培養(yǎng)基的24 孔板小孔中后,放在孵育箱中活化30 min 以上;消化細(xì)胞,將其制成單細(xì)胞懸液,吸取1.0 ml 至標(biāo)記好的1.5 ml EP 管內(nèi),離心后用無血清培養(yǎng)基重懸細(xì)胞。調(diào)整細(xì)胞濃度為2×105個/ml 的單細(xì)胞懸液;取200 μl細(xì)胞懸液加入到小室上室中,在小室的下室中加入600 μl 含15% FBS 的RPMI-1640 培養(yǎng)基,放在孵育箱中培養(yǎng)24.0 h;棄培養(yǎng)基,用含4%多聚甲醛的固定液室溫固定細(xì)胞20 min,接著用0.1%結(jié)晶紫染色20 min,然后用棉簽擦去小室上層細(xì)胞,沖洗晾干小室;于倒置顯微鏡下采集圖像(×100),隨機(jī)選取6個不同視野計數(shù)分析。
3.統(tǒng)計學(xué)方法
數(shù)據(jù)分析用GraphPad Prism 8.0 軟件,對于臨床樣本分析,使用配對t檢驗檢測數(shù)據(jù)間差異有無統(tǒng)計學(xué)意義,對于細(xì)胞試驗,使用單向方差分析或者雙向方差分析,方差分析后使用Tukey’s multiple comparison test 進(jìn)行獨(dú)立檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
1.lncRNA FAM83H-AS1 在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)水平明顯增高
癌組織lncRNA FAM83H-AS1 表達(dá)水平明顯高于癌旁組織(圖1)。為了進(jìn)一步分析FAM83H-AS1 的表達(dá)水平與患者的臨床表型的相關(guān)性,研究分析了FAM83H-AS1 表達(dá)水平與患者年齡、腫瘤大小、FIGO 分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤組織學(xué)分級以及組織學(xué)類型的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),F(xiàn)AM 83H-AS1 的表達(dá)水平與患者的年齡、腫瘤大小無明顯相關(guān)性(均P>0.05)。但是,在FAM83H-AS1 陽性的患者中,具有更高的FIGO 分期;此外,研究還發(fā)現(xiàn),非內(nèi)膜樣癌FAM83H-AS1 的表達(dá)水平更高,且腫瘤的組織學(xué)分級越高越有轉(zhuǎn)移的可能,預(yù)示著預(yù)后更不佳(表1)。
表1 子宮內(nèi)膜癌患者腫瘤組織中FAM83H-AS1的表達(dá)水平與子宮內(nèi)膜癌患者臨床病理特征相關(guān)性[例(%)]
圖1 FAM83H-AS1在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)水平明顯提高
2.低表達(dá)FAM83H-AS1的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞系構(gòu)建成功
為了驗證FAM83H-AS1 在子宮內(nèi)膜癌中的作用,我們將shRNA 靶向FAM83H-AS1 轉(zhuǎn)染至子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞HEC-1A 和HEC-1B 中,通過qRT-PCR 檢測細(xì)胞中FAM83H-AS1 的表達(dá)水平,確認(rèn)敲低效率,發(fā)現(xiàn)shRNA-1 與shRNA-2 均具有良好的敲低效應(yīng),并且shRNA-1的效率更高(圖2)。
圖2 shRNA對FAM83H-AS1敲低效率的檢測。A:逆轉(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測在shRNA 靶向FAM83H-AS1 轉(zhuǎn)染至子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞HEC-1A和HEC-1B中之后FAM83H-AS1的表達(dá)水平;B:熒光顯微鏡下觀察轉(zhuǎn)染后細(xì)胞中綠色熒光表達(dá)以確認(rèn)轉(zhuǎn)染成功
3.敲低FAM83H-AS1削弱子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的增殖活性
采用CCK-8 試劑盒在敲低FAM83H-AS1 之后檢測HEC-1A 和HEC-1B 的增殖活性,結(jié)果顯示,在敲低FAM83H-AS1 的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞HEC-1A 和HEC-1B 中,24 h 后細(xì)胞活性顯著低于轉(zhuǎn)染Scr-shRNA 的細(xì)胞(圖3A);進(jìn)一步將子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞系HEC-1A 和HEC-1B 接種在瓊脂糖凝膠平皿中,用于分析細(xì)胞的克隆形成數(shù)量,接種后7 d,對平板進(jìn)行結(jié)晶紫染色,研究結(jié)果顯示,敲低FAM83H-AS1 的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞HEC-1A 和HEC-1B 在平板中形成的細(xì)胞克隆數(shù)量顯著減少(圖3B)。采用EdU染色檢測細(xì)胞中的增殖細(xì)胞數(shù)量,結(jié)果顯示,EdU 陽性細(xì)胞數(shù)量明顯減少(圖3C)。
圖3 敲低FAM83H-AS1 削弱子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的增殖活性。A:細(xì)胞計數(shù)試劑盒8 檢測HEC-1A 與HEC-1B 在敲減FAM83H-AS 前后細(xì)胞增殖情況;B:細(xì)胞克隆形成試驗檢測HEC-1A與HEC-1B在敲減FAM83H-AS前后細(xì)胞增殖情況;C:EdU染色檢測細(xì)胞的DNA復(fù)制能力
4.敲低FAM83H-AS1促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的凋亡
采用TUNEL 染色檢測敲低FAM83H-AS1 的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞HEC-1A 和HEC-1B 的凋亡小體的形成數(shù)量,觀察到在sh-NC 的細(xì)胞中,平均每個視野有2~3 個綠色熒光基團(tuán)(凋亡小體),然而在敲低FAM83H-AS1 的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞中,平均每個視野的凋亡小體數(shù)量明顯增加(圖4A)。進(jìn)一步采用流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞中的凋亡比例,我們觀察到敲低FAM83H-AS1 會顯著促進(jìn)細(xì)胞凋亡(圖4B)。以上結(jié)果均充分說明:敲低FAM83H-AS1 會導(dǎo)致子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞活性降低,并且促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
圖4 敲低FAM83H-AS1 促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞凋亡。A:TUNEL 染色檢測細(xì)胞中的凋亡小體數(shù)量;B:流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞中的凋亡細(xì)胞比例
5.敲低FAM83H-AS1 抑制子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的遷移與侵襲
為了進(jìn)一步明確敲低FAM83H-AS1對子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的影響,采用Transwell 試驗檢測HEC-1A 和HEC-1B細(xì)胞的遷移和侵襲能力,從結(jié)果中我們發(fā)現(xiàn),敲低FAM83H-AS1 會顯著抑制子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的遷移和侵襲(圖5A、B)。
圖5 敲低FAM83H-AS1 抑制子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的遷移與侵襲。A:Tranwell 試驗檢測HEC1A 和HEC1B 的遷移能力;B:Tranwell 試驗檢測HEC1A和HEC1B的侵襲能力
在人類基因組中大約只有2%的基因編碼蛋白質(zhì);大多數(shù)基因組不會翻譯成蛋白質(zhì),而是可以編碼一系列非編碼RNA(non-coding RNA,ncRNA)[7-10]。在最近的幾十年中,已經(jīng)鑒出了一組稱為lncRNA 的ncRNA。大多數(shù)lncRNA 通常位于細(xì)胞核中,在那里它們可能在表觀遺傳調(diào)控中起關(guān)鍵作用,包括通過染色質(zhì)修飾;但是,越來越多的研究已經(jīng)確定了細(xì)胞質(zhì)中也存在lncRNA。這表明lncRNA 在基因的表達(dá)、翻譯以及翻譯后調(diào)控中都起著重要作用[11-14]。研究表明,具有序列相似性的FAM83H-AS1的lncRNA家族的異常表達(dá)與癌癥患者的預(yù)后不良有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn),肝癌患者中FAM83H-AS1 高表達(dá)與總生存期(overall survival,OS)具有明顯相關(guān)性[15-17]。在胃癌中,F(xiàn)AM83H-AS1 高表達(dá)能夠影響胃癌患者的OS 和無病生存率(disease-free survival,DFS),F(xiàn)AM83H-AS1 在胃癌的發(fā)生發(fā)展中扮演著癌基因的作用[18-19]。另一項研究表明,卵巢癌患者腫瘤組織中FAM83H-AS1 的表達(dá)水平明顯高于癌旁組織,并且FAM83H-AS1 高表達(dá)與卵巢癌的腫瘤分化程度、腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(LNM)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)[20]。
本研究主要采用qRT-PCR 檢測臨床收集的39 例子宮內(nèi)膜癌患者的腫瘤組織及其配對的癌旁組織中FAM83H-AS1的表達(dá)情況,為了進(jìn)一步分析FAM83H-AS1的表達(dá)水平與患者的臨床表型的相關(guān)性,研究分析了FAM83H-AS1 的表達(dá)水平與患者的年齡、腫瘤大小、FIGO分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤分化程度以及組織學(xué)類型的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),F(xiàn)AM83H-AS1的表達(dá)水平與患者的年齡、腫瘤大小無明顯相關(guān)性(均P>0.05);但是,高表達(dá)FAM83H-AS1的患者具有更高的FIGO 分期;此外,研究還發(fā)現(xiàn),非內(nèi)膜樣癌FAM83H-AS1 的表達(dá)水平更高,且腫瘤的組織學(xué)分級越高越有轉(zhuǎn)移的可能,預(yù)示著預(yù)后更不佳。進(jìn)一步使用Lipofectamine 2000 轉(zhuǎn)染試劑盒將靶向FAM83H-AS1 的shRNA 質(zhì)粒轉(zhuǎn)染至子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞HEC-1A 和HEC-1B中,通過qRT-PCR 檢測shRNA 的轉(zhuǎn)染效率,結(jié)果顯示,敲低FAM83H-AS1 會顯著抑制子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞在體外的增殖,其主要表現(xiàn)在低表達(dá)FAM83H-AS1 HEC-1A 和HEC-1B 的子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的增殖活性被顯著抑制,在平板上形成的克隆數(shù)量也顯著減少,EdU 陽性細(xì)胞數(shù)量也顯著降低;而且,進(jìn)一步通過TUNEL 染色以及流式細(xì)胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn),敲低FAM83H-AS1 會顯著促進(jìn)HEC-1A 與HEC-1B 中凋亡小體的形成;進(jìn)一步采用Transwell 試驗檢測HEC-1A 和HEC-1B 的遷移和侵襲能力,從結(jié)果顯示,敲低FAM83H-AS1 會顯著抑制子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的遷移和侵襲,表明低表達(dá)FAM83H-AS1會明顯促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的凋亡。以上結(jié)果說明,F(xiàn)AM83H-AS1 在子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生和發(fā)展中具有重要的作用。
綜上所述,lncRNA FAM83H-AS1高表達(dá)可能與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。但是,由于樣本數(shù)量較少,lncRNA FAM83H-AS1在子宮內(nèi)膜癌發(fā)病機(jī)制中的作用以及表達(dá)和調(diào)控機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。此外,該基因是否可作為子宮內(nèi)膜癌患者的易感篩查指標(biāo),以及如何找到有效下調(diào)lncRNA FAM83H-AS1 的方法,并能夠讓其應(yīng)用于臨床,是我們下一步研究的目標(biāo)。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突