丁佰娟 張立偉 楊慧 崔秀娟 李南
1徐州醫(yī)科大學(xué)附屬滕州市中心人民醫(yī)院婦科,滕州 277500;2上海復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院婦科,上海 200011
卵巢癌是最致命的婦科惡性腫瘤,5年生存率為48.6%[1-2]。卵巢癌中最常見的病理類型是上皮性卵巢癌(epithelial ovarian cancer,EOC),占卵巢惡性腫瘤的85%~90%,其中高級別漿液性卵巢癌(HGSOC)是卵巢癌中最常見和具有侵襲性的亞型,占卵巢癌亞型的67.5%[3]。由于其發(fā)病早期無明顯癥狀且易轉(zhuǎn)移,多數(shù)患者診斷時已為晚期,預(yù)后不良[4]。標(biāo)準(zhǔn)化治療是腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)聯(lián)合鉑類加紫杉醇的化學(xué)治療,然而,超過30%的EOC患者對鉑或其他化療藥物耐藥,導(dǎo)致疾病持續(xù)或復(fù)發(fā)[5]。免疫球蛋白超家族成員9(IGSF9)最早被克隆并被鑒定為免疫球蛋白超家族的一員,在人類和小鼠的多種組織中表達(dá)[6-8]。在多種腫瘤中,IGSF9出現(xiàn)表達(dá)變化:在黑色素瘤全基因組表達(dá)譜中,IGSF9在晚期黑色素瘤中表達(dá)約下調(diào)7倍[9];但是,在膽囊癌中,IGSF9表達(dá)明顯升高,大約是正常膽囊組織的18倍[10]。本研究擬結(jié)合數(shù)據(jù)庫及EOC臨床樣本分析IGSF9在EOC患者中的表達(dá)及其臨床意義,細(xì)胞實驗分析IGSF9對卵巢癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力的影響,以期為EOC的診治提供新思路。
選取2010年6月至2020年6月于滕州市中心人民醫(yī)院婦科就診的EOC患者原發(fā)病灶石蠟樣本76例。納入標(biāo)準(zhǔn):⑴EOC患者術(shù)前未接受任何化療或其他抗腫瘤治療;⑵無其他身體部位腫瘤、盆腔炎癥及卵巢相關(guān)疾病。收集同期具有完整上皮的正常卵巢組織石蠟標(biāo)本30例(因子宮肌瘤等良性疾病行卵巢切除患者)作為對照組。EOC樣本組患者年齡(59.62±1.58)歲,對照組患者年齡(58.34±2.76)歲,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。組織樣本的病理診斷均由滕州市中心人民醫(yī)院的2位主治病理醫(yī)生獨(dú)立確認(rèn)?;颊呦嚓P(guān)的臨床病例信息從滕州市中心人民醫(yī)院病案室獲得,組織樣本收集告知患者并簽署知情同意書。
本研究經(jīng)滕州市中心人民醫(yī)院、上海復(fù)旦大學(xué)附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)(kyy2021-126)。
使用基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)動態(tài)分析(GEPIA)網(wǎng)站綜合分析IGSF9 mRNA表達(dá)情況,該網(wǎng)站是由國人開發(fā)用于分析癌組織和正常組織基因表達(dá)譜差異的公共數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)來源于TCGA和GTEx的RNA測序表達(dá)數(shù)據(jù)[11]。采用Kaplan-Meier Plotter數(shù)據(jù)庫(網(wǎng)址:http: //kmplot.com)分析IGSF9對卵巢癌患者生存期的影響。
免疫組織化學(xué)染色過程交由武漢谷歌生物科技有限公司代為完成,兔抗人IGSF9多克隆抗體購買于英國Abcam公司,貨號ab121324,稀釋比1∶100,HRP-山羊抗兔/鼠通用二抗購買于丹麥DAKO公司,貨號K5007,稀釋比1∶1。免疫組化染色結(jié)果分析由2位研究者獨(dú)立完成,評分標(biāo)準(zhǔn)如下。染色強(qiáng)度評分(a):無著色0分,淡黃色1分,深黃色2分,黃褐色3分;根據(jù)陽性細(xì)胞占該視野面積評分(b):1分<25%,2分≥25%~50%,3分≥50%~75%,4分≥75%~100%;免疫組化綜合得分=a×b。每張組化切片隨機(jī)觀察5個獨(dú)立的高倍鏡視野,5個觀察區(qū)域的得分平均值為該組織樣本的最終得分,得分≤6分為低表達(dá),得分>6分為高表達(dá)。
卵巢癌細(xì)胞株SKOV3購自中國科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會細(xì)胞庫,培養(yǎng)于McCoy 5A(Gibico,USA)培養(yǎng)基,根據(jù)ATCC細(xì)胞培養(yǎng)說明添加10%的胎牛血清(Gibico,USA)和10%的青霉素、鏈霉素。將細(xì)胞置于培養(yǎng)箱(37 ℃,含5% CO2)培養(yǎng)。細(xì)胞轉(zhuǎn)染:IGSF9干擾質(zhì)粒慢病毒濃縮液購買于山東維真生物科技公司,質(zhì)粒載體為hRNA pAV-U6-GFP載體克隆,干擾載體序列如下;shRNA1:GGTCGAGGGAAGCCT GAGGTGGT;shRNA2:AATGCCTCCCAGGATGTTTCATT;shRNA3:CCTGCGACCAT TGACCAAGGAGG;shRNA4:GGCAGCTTCGTCAGCGACCCCAG。待細(xì)胞密度達(dá)70%后,將細(xì)胞用胰酶消化傳代,取處于對數(shù)生長狀態(tài)的細(xì)胞進(jìn)行實驗。將細(xì)胞消化后均勻接種至6孔板,控制細(xì)胞密度為50%左右。待細(xì)胞過夜貼壁,更換培養(yǎng)基,加入shRNA慢病毒顆粒濃縮液進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染。培養(yǎng)48 h后培養(yǎng)基中加入嘌呤霉素清除未轉(zhuǎn)染細(xì)胞,熒光顯微鏡下觀察綠色熒光表達(dá)情況,待陽性細(xì)胞占比達(dá)90%以上,收集一部分細(xì)胞用于抽提總RNA,qRT-PCR檢測IGSF9 mRNA表達(dá)情況,挑選干擾效果最佳的IGSF9-shRNA2和IGSF9-shRNA3及shRNA NC陰性對照細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)實驗。
TRIzol-酚-氯仿法從新鮮收集的細(xì)胞中提取總RNA。使用TaKaRa公司的mRNA逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(貨號:RR036A)配制逆轉(zhuǎn)錄體系,將mRNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。反應(yīng)條件:37 ℃ 15 min(反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)),85 ℃ 5 s(反轉(zhuǎn)錄酶的失活反應(yīng))。得到的RT反應(yīng)液加入到下一步的qRT-PCR反應(yīng)體系中,選擇TB Green Premix Ex Taq Ⅱ(Tli RNaseH Plus)(Code No.RR820A)進(jìn)行qRT-PCR,根據(jù)操作手冊配制反應(yīng)體系,在Applied Biosystems 7500 Real-Time PCR System儀器上進(jìn)行PCR。反應(yīng)步驟一:預(yù)變性95 ℃ 30 s;步驟二:PCR 95 ℃ 5 s,60 ℃ 30 s,循環(huán)40次。以GAPDH為內(nèi)參,2-ΔΔCT計算IGSF9的相對表達(dá)量,其中CT值為循環(huán)閾值,實驗重復(fù)3次。引物序列如下:IGSF9正向引物5'-GAAGCCTGAGGTGGTATCGG-3',反向引物5'-CAGCCACTCGATGACATGC-3';GAPDH正向引物5'-TGTGGGCATCAATGGATTTGG-3',反向引物5'-ACACCA TGTATTCCGGGTCAAT-3'。
使用無血清培養(yǎng)基制備IGSF 9-shRNA2和IGSF9-shRNA3及shRNA NC對照3組細(xì)胞的細(xì)胞懸液,使細(xì)胞濃度為2×105個/ml,取0.2 ml細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上室,下室加入0.5 ml含10%胎牛血清的培養(yǎng)基,置于培養(yǎng)箱中孵育48 h,取出Transwell小室上室,棉簽擦上室內(nèi)的細(xì)胞,固定后結(jié)晶紫染色,顯微鏡下拍照計數(shù),結(jié)果取平均值。
采用GraphPad 6.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。計量資料經(jīng)正態(tài)性檢驗符合正態(tài)分布,以()表示,兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,計數(shù)資料采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
在GEPIA數(shù)據(jù)庫中檢索IGSF9在33種腫瘤中的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,IGSF9在卵巢癌等12種腫瘤中的表達(dá)明顯高于正常組織,而在肝細(xì)胞癌、睪丸生殖細(xì)胞瘤中的表達(dá)明顯低于正常組織,其中在卵巢癌中表達(dá)水平最高,且與正常組織相比差異最大,是正常組織的21.8倍(圖1A)。匹配GTEx數(shù)據(jù)分析顯示,IGSF9在卵巢癌組織中的表達(dá)高于正常對照,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(圖1B)。
圖1 基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)動態(tài)分析數(shù)據(jù)庫分析IGSF9基因的表達(dá)差異。A:IGSF9在人體正常組織和癌組織中表達(dá)差異;B:IGSF9在卵巢癌組織和正常對照組織中的表達(dá)情況
使用Kaplan-Meier Plotter網(wǎng)站分析IGSF9(Affy ID:229276_at)表達(dá)與EOC患者無進(jìn)展生存期(PFS)和整體生存期(OS)的關(guān)系。PFS分析中滿足條件的病例數(shù)有614例,其中高表達(dá)患者461例,低表達(dá)患者153例;Kaplan-Meier Plotter結(jié)果顯示,高表達(dá)患者死亡風(fēng)險比HR=1.90(1.49~2.43),logrankP=1.6e-07(圖2A)。OS分析中滿足條件的病例數(shù)為655例,其中高表達(dá)患者459例,低表達(dá)患者196例;Kaplan-Meier Plotter結(jié)果顯示,高表達(dá)患者死亡風(fēng)險比HR=1.30(1.04~1.64),log-rankP=0.023(圖2B)。PFS與OS分析均提示高表達(dá)IGSF9為EOC患者預(yù)后不良的預(yù)測因子。
圖2 IGSF9表達(dá)與EOC患者預(yù)后的相關(guān)性。A:IGSF9與EOC患者PFS之間的關(guān)系;B:IGSF9與EOC患者OS之間的關(guān)系
免疫組化SP法顯示,IGSF9的蛋白表達(dá)主要位于細(xì)胞膜及胞漿,在EOC組織中高表達(dá),在正常卵巢組織上皮幾乎不表達(dá)(圖3A)。IGSF9在EOC組織和正常對照卵巢組織的高表達(dá)率分別是69.7%(53/76)和16.7%(5/30),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)(圖3B)。
圖3 免疫組化SP法分析IGSF9在EOC組織和正常組織中的表達(dá)。A:IGSF9在正常卵巢組織呈陰性表達(dá),在EOC組織中呈陽性表達(dá)(×200);B:IGSF9在EOC組織和正常對照卵巢組織的高表達(dá)率
EOC患者組織樣本中IGSF9的蛋白表達(dá)與EOC患者的FIGO分期、腹腔轉(zhuǎn)移及血清CA-125水平有相關(guān)性(均P<0.05),與患者的年齡、腹水量、組織類型及腫瘤長徑無相關(guān)性(均P>0.05),見表1。
qRT-PCR結(jié)果顯示,在SKOV3細(xì)胞中轉(zhuǎn)染IGSF9-shRNA后,將shRNA-NC組的IGSF9 mRNA表達(dá)水平設(shè)為1.000,shRNA1~4組的IGSF9 mRNA表達(dá)水平分別為(0.320±0.086)、(0.250±0.045)、(0.190±0.075)、(0.350±0.056),均明顯低于對照組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05),選取shRNA-NC組、IGSF9-shRNA2組和IGSF9-shRNA3組細(xì)胞用于后續(xù)實驗。
Transwell小室實驗提示,IGSF9-shRNA-2組、IGSF9-shRNA-3組和shRNA-NC組卵巢癌細(xì)胞的每高倍鏡視野的平均穿膜細(xì)胞數(shù)分別為(64.600±2.993)、(202.200±8.919)和(69.600±6.369);IGSF9干擾組細(xì)胞的轉(zhuǎn)移能力明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),而IGSF9-shRNA2組和IGSF9-shRNA3組間的穿膜細(xì)胞數(shù)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見圖4。
圖4 IGSF9對卵巢癌SKOV3細(xì)胞株轉(zhuǎn)移能力的影響
卵巢癌是發(fā)生于卵巢的惡性腫瘤,其發(fā)病率僅次于子宮內(nèi)膜癌和宮頸癌,病死率卻居女性生殖惡性腫瘤首位[12]。卵巢上皮性腫瘤是一種常見的卵巢腫瘤,發(fā)病隱匿,多數(shù)患者確診時已為中晚期,嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量[13]。早期患者通過手術(shù)聯(lián)合以鉑類為基礎(chǔ)的化療可以治愈,但大多數(shù)晚期患者會出現(xiàn)復(fù)發(fā)、對化療耐藥、疾病無進(jìn)展間隔期逐漸縮短,但是對于鉑類藥物具有較好反應(yīng)的患者,可以通過化療控制病情,使卵巢癌成為一種慢性疾病,改善預(yù)后[14]。因此,尋找更好的卵巢癌治療相關(guān)的基因靶點對于改善卵巢癌患者的治療和預(yù)后具有重要的意義。
IGSF9屬于免疫球蛋白超家族成員之一,隸屬于細(xì)胞黏附分子(cell adhesion molecules,CAMs)大家族。CAMs介導(dǎo)細(xì)胞間的相互作用和細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用,也可通過與其他細(xì)胞表面受體或細(xì)胞內(nèi)信號分子的相互作用來調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[15]。因此,CAMs參與各種生物學(xué)和病理過程,包括細(xì)胞的存活、增殖、分化、遷移、器官發(fā)生、血管生成和炎癥等[16-18]。研究表明,IGSF9在癲癇易感性中起作用,是引起癲癇易感性變化的候選基因之一。根據(jù)IGSF9的表達(dá)譜和外顯子單核苷酸多態(tài)性可導(dǎo)致氨基酸替換,相對不易患癲癇的B6小鼠和對癲癇易感的D2小鼠的IGSF9之間的差異在于IgIV中第411位的谷氨酰胺替換為精氨酸和細(xì)胞質(zhì)尾部871位的脯氨酸替換為絲氨酸[19]。在不同的腫瘤中,IGSF9有表達(dá)差異。Shi等[20]研究表明,在子宮內(nèi)膜癌中,IGSF9的表達(dá)水平顯著高于正常腺細(xì)胞,且高表達(dá)與患者預(yù)后不良有關(guān),但是在黑色素瘤中表達(dá)降低[8]。不同類型癌癥中IGSF9家族蛋白的上調(diào)和下調(diào)對癌癥的進(jìn)展是否有抑制或促進(jìn)作用仍有待確定。
本研究通過數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn),IGSF9在EOC組織中的表達(dá)高于正常對照組織;進(jìn)一步EOC組織樣本免疫組化數(shù)據(jù)表明,IGSF9蛋白在EOC組織中高表達(dá),在正常卵巢組織上皮幾乎不表達(dá),并且高表達(dá)與EOC患者較差FIGO分期、腹腔轉(zhuǎn)移及血清CA-125水平升高有相關(guān)性;Kaplan-Meier Plotter網(wǎng)站關(guān)于PFS與OS的分析提示,高表達(dá)IGSF9為卵巢癌患者預(yù)后不良的預(yù)測因子;干擾IGSF9后細(xì)胞轉(zhuǎn)移能力明顯減弱。以上數(shù)據(jù)均表明,IGSF9可能為EOC患者的促癌因素。
綜上所述,在EOC患者的組織樣本中IGSF9表達(dá)升高,高表達(dá)的IGSF9提示EOC患者傾向于具有較差的臨床病理特征及較差的預(yù)后,并且可能促進(jìn)EOC患者的腫瘤轉(zhuǎn)移。本研究結(jié)果提示,IGSF9在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展中具有促進(jìn)作用,能否成為卵巢癌相關(guān)的治療靶點,仍有待進(jìn)一步研究。利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突