劉文東,張嘉麟,余紫丹 (. 惠州市第三人民醫(yī)院腫瘤科,廣東 惠州 5600;. 惠州市第三人民醫(yī)院康復(fù)中心,廣東 惠州 5600)
膽管癌是膽道系統(tǒng)常見的惡性腫瘤,治療后易發(fā)生轉(zhuǎn)移,患者5年生存率低于30%,因而探究膽管癌復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵基因?qū)τ诟纳苹颊哳A(yù)后至關(guān)重要[1-2]。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA,lncRNA)在膽管癌中表達(dá)異常,以微小RNA(microRNA,miRNA)的分子海綿對膽管瘤細(xì)胞生物學(xué)行為進(jìn)行調(diào)控[3-4]。研究顯示,lncRNA MIR4435-2HG(以下簡稱MIR4435-2HG)在胃癌組織及細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào),并可通過激活Wnt/β-catenin 通路,進(jìn)而促進(jìn)胃癌細(xì)胞生長及轉(zhuǎn)移[5]。但MIR4435-2HG對膽管癌的影響尚不清楚。生物信息學(xué)預(yù)測顯示,MIR4435-2HG與miR-376a-3p存在結(jié)合位點(diǎn),miR-376a-3p 在結(jié)直腸癌中表達(dá)下調(diào),且miR-376a-3p低表達(dá)可通過上調(diào)KLF15 表達(dá),促進(jìn)結(jié)直腸癌的發(fā)展[6]。但MIR4435-2HG/miR-376a-3p 軸在膽管癌進(jìn)展過程中的作用尚不明確。故本研究就MIR4435-2HG是否可靶向調(diào)控miR-376a-3p 調(diào)節(jié)膽管癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲展開探討。
人肝內(nèi)膽管上皮細(xì)胞HIBEpic 與人膽管癌細(xì)胞RBE 購自中國科學(xué)院細(xì)胞庫;反轉(zhuǎn)錄試劑、qRT-PCR試劑與Lipofectamine 2000 購自美國Thermo Fisher;si-MIR4435-2HG(UGCUAGCUAUCGACGGU)及其陰性對照si-NC(AGUCAUCGUAGCU)、anti-miR-376a-3p(AUCGAUGCUAUCGAU)及其陰性對照anti-miR-NC(CGGUAGUUGAUCAAA)、miR-376a-3p mimics(ACG UCUAGUAUCUCCC)及其陰性對照miR-NC(GCG CUAGACAUCGUA)購自上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司;Matrigel基質(zhì)膠、MTT、凋亡檢測試劑盒購自北京索萊寶科技有限公司;Trizol試劑購自美國Invitrogen;兔抗人細(xì)胞周期蛋白CyclinD1,MMP-2、MMP-9 抗體與二抗購自美國Santa Cruz;Transwell小室購自美國Corning。
將HIBEpic 細(xì)胞和RBE 細(xì)胞分別接種于含10%胎牛血清、1%青/鏈霉素的RPMI-1640 培養(yǎng)基中,于37 ℃、5% CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)。取對數(shù)期RBE 細(xì)胞,以1×105/孔的密度接種于6孔板,用不含血清的培養(yǎng)基分別稀釋si-NC、si-MIR4435-2HG、miR-NC、miR-376a-3p mimics、si-MIR4435-2HG聯(lián)合anti-miR-NC、si-MIR4435-2HG 聯(lián)合anti-miR-376a-3p 后室溫孵育5 min(A 液),用不含血清的培養(yǎng)基稀釋轉(zhuǎn)染試劑充分混合(B 液),A 液與B 液充分混勻,室溫孵育20 min 后加入6 孔板的RBE 細(xì)胞中,設(shè)為si-NC 組、si-MIR4435-2HG 組、miR-NC 組、miR-376a-3p 組、si-MIR4435-2HG+antimiR-NC 組、si-MIR4435-2HG+anti-miR-376a-3p 組,6 h后替換為完全培養(yǎng)基,2 d 后收集細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。將未轉(zhuǎn)染的RBE細(xì)胞作為NC組。
采用Trizol 試劑提取HIBEpic 和RBE 細(xì)胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,以此為模板行qRT-PCR。反應(yīng)體系:cDNA 2 μL,快速逆轉(zhuǎn)錄試劑混合液10 μL,正反引物各1 μL,加RNase-free 雙蒸水至20 μL;反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性2 min,94 ℃變性30 s,57 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,進(jìn)行40個(gè)循環(huán)。MIR4435-2HG 正向引物5'-GGAAGTGGTGGCTATGAGTCAG-3',反向引物5'-TGTCAATTTGAAACTTAAAAAGCAG-3';miR-376a-3p 正向引物5'-CCCAGGAGGACTGAAGCAACAA-3',反向引物5'-GCTATCTCAGGGCTTGTTGCTTC-3';U6正向引物5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3',反向引物5'-AGGGGATCCACAGTCTTC-3';β-actin 正向引物5'-GTCCACCGCAAATGCTTCTA-3',反向引物5'-TGC TGTCACCTTCACCGTTC-3'。以β-actin 為內(nèi)參,采用2-△△Ct法分析MIR4435-2HG、miR-376a-3p的表達(dá)。
取每組RBE 細(xì)胞,以1×104/孔的密度接種于96 孔板,各孔均加MTT 溶液20 μL,于37 ℃培養(yǎng)4 h,各孔加細(xì)胞冷凍液150 μL,振蕩混勻后孵育10~15 min,采用酶標(biāo)儀檢測490 nm波長處各孔吸光度(A值)。
取每組RBE 細(xì)胞(約5×104個(gè))接種于小室上室(侵襲實(shí)驗(yàn)前5 h 加入Matrigel 基質(zhì)膠稀釋液40 μL),下室為含10%胎牛血清的培養(yǎng)基,放入培養(yǎng)箱內(nèi)孵育1 d 后棄培養(yǎng)基,除去未遷移及侵襲的細(xì)胞,甲醇固定遷移及侵襲細(xì)胞20 min,0.5%結(jié)晶紫染色15 min,顯微鏡下觀察并計(jì)數(shù)。
取每組RBE 細(xì)胞(約5×106/mL),經(jīng)800 r/min 離心5 min,棄培養(yǎng)液,用預(yù)冷PBS 清洗2 次,去除PBS 后加1×Binding Buffer 緩沖液100 μL,于冰上預(yù)冷,重懸后加Annexin V-FITC 染色液5 μL 與PI 5 μL,避光孵育10 min,上機(jī)前再加入1×Binding Buffer緩沖液400 μL,充分混勻后流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡率。
采用Starbase 數(shù)據(jù)庫預(yù)測MIR4435-2HG 與miR-376a-3p 的結(jié)合位點(diǎn)。構(gòu)建MIR4435-2HG 野生型載體(WT-MIR4435-2HG),并將MIR4435-2HG 和miR-376a-3p 互補(bǔ)結(jié)合位點(diǎn)突變構(gòu)建MIR4435-2HG 突變型載體(MUT-MIR4435-2HG),用熒光素酶報(bào)告系統(tǒng)鑒定其靶向關(guān)系。 將WT-MIR4435-2HG、MUTMIR4435-2HG 分別與miR-376a-3p mimics 或miR-NC共轉(zhuǎn)染至RBE 細(xì)胞后培養(yǎng)2 d,采用熒光素酶活性檢測試劑盒檢測細(xì)胞熒光素酶活性。此外,將MIR4435-2HG 過表達(dá)質(zhì)粒(pcDNA-MIR4435-2HG)及其陰性對照(pcDNA-NC)、si-MIR4435-2HG、si-NC 分別轉(zhuǎn)染RBE細(xì)胞,分別記為pcDNA-MIR4435-2HG組、pcDNA-NC組、si-MIR4435-2HG組和si-NC組。轉(zhuǎn)染2 d后收集細(xì)胞,采用qRT-PCR檢測MIR4435-2HG、miR-376a-3p表達(dá)。
采用RIPA 裂解液提取各組RBE 細(xì)胞總蛋白,測定總蛋白濃度后,加入5×上樣緩沖液(每40 μL蛋白樣品加入10 μL 上樣緩沖液)煮沸變性。分別配制分離膠與濃縮膠后進(jìn)行SDS-PAGE電泳( 40 V/5 h),當(dāng)染料進(jìn)入玻璃板的底部后停止電泳,在冰上轉(zhuǎn)移至PVDF膜(100 V),然后于封閉液中封閉2 h。將PVDF膜與CyclinD1、MMP-2、MMP-9、β-actin 的一抗(均以1∶1 000 稀釋)4 ℃孵育24 h,隨后加入二抗反應(yīng)液(1∶4 000 稀釋),37 ℃震蕩孵育1 h,ECL 顯色后采用Image J軟件分析CyclinD1、MMP-2、MMP-9灰度值。
采用SPSS 21.0 軟件分析數(shù)據(jù),計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-±s)表示,2 組間比較行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組間比較行單因素方差分析。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
人膽管癌細(xì)胞系RBE 中MIR4435-2HG 的表達(dá)量高于人肝內(nèi)膽管上皮細(xì)胞HIBEpic(P<0.001),而miR-376a-3p 的表達(dá)量低于HIBEpic 細(xì)胞(P<0.001),見表1。
表1 各細(xì)胞系中miR-376a-3p和MIR4435-2HG表達(dá)量(x-±s)
si-MIR4435-2HG 組MIR4435-2HG 表達(dá)水平、細(xì)胞活力、遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)低/少于si-NC 組(P<0.05),CyclinD1、MMP-2、MMP-9 蛋白水平低于si-NC 組(P<0.05),細(xì)胞凋亡率高于si-NC 組(P<0.05),見圖1。
圖1 低表達(dá)MIR4435-2HG對RBE細(xì)胞生物學(xué)行為的影響
miR-376a-3p 組細(xì)胞活力、遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)低/少于miR-NC組(P<0.05),CyclinD1、MMP-2、MMP-9蛋白水平低于miR-NC 組(P<0.05),miR-376a-3p 表達(dá)水平、細(xì)胞凋亡率高于miR-NC組(P<0.05),見圖2。
圖2 高表達(dá)miR-376a-3p對RBE膽管癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響
MIR4435-2HG 和miR-376a-3p 存在結(jié)合位點(diǎn),見圖3a。轉(zhuǎn)染miR-376a-3p mimics 可降低WT-MIR4435-2HG 的熒光素酶活性(P<0.05),而未能抑制MUTMIR4435-2HG 的熒光素酶活性,見圖3b。pcDNAMIR4435-2HG 組MIR4435-2HG 表達(dá)量高于pcDNANC 組,miR-376a-3p 的表達(dá)量低于pcDNA-NC 組(P<0.05);si-MIR4435-2HG 組MIR4435-2HG 表達(dá)量低于si-NC 組,miR-376a-3p 的表達(dá)量高于si-NC 組(P<0.05),見圖3c。
圖3 MIR4435-2HG靶向調(diào)控miR-376a-3p表達(dá)
與si-MIR4435-2HG+anti-miR-NC 組比較,si-MIR4435-2HG+anti-miR-376a-3p 組細(xì)胞活力、遷移及侵襲細(xì)胞數(shù)升高/增加(P<0.05),CyclinD1、MMP-2、MMP-9 蛋白水平升高(P<0.05),miR-376a-3p 表達(dá)水平、細(xì)胞凋亡率降低(P<0.05),見圖4。
lncRNA 可調(diào)控細(xì)胞增殖、分化及侵襲等過程,既往研究顯示,lncRNA 在膽管癌的形成及轉(zhuǎn)移中可發(fā)揮重要調(diào)控作用,如lncRNA TUG1 通過抑制miR-29a 促進(jìn)膽管癌細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移[7];lncRNA MEG3 可抑制膽管癌細(xì)胞增殖和侵襲[8];lncRNA LINC01061 可充當(dāng)miR-612 的競爭性內(nèi)源性RNA 調(diào)節(jié)軸突導(dǎo)向因子4D從而促進(jìn)膽管癌的發(fā)生及發(fā)展[9];敲低lncRNA SNHG20 可通過上調(diào)miR-520f-3p 抑制膽管癌細(xì)胞增殖[10];lncRNA FENDRR 低表達(dá)可促進(jìn)膽管癌細(xì)胞惡性生物學(xué)特性[11]。但lncRNA/miRNA/mRNA 分子軸在膽管癌發(fā)生及發(fā)展過程中的作用機(jī)制尚未完全闡明[12]。
MIR4435-2HG 在透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌中呈高表達(dá),并可通過調(diào)控miR-513a-5p/KLF6 軸促進(jìn)透明細(xì)胞腎細(xì)胞癌細(xì)胞增殖及轉(zhuǎn)移[13]。MIR4435-2HG 可通過miR-128-3p/CDK14 軸誘導(dǎo)卵巢癌細(xì)胞凋亡,敲除MIR4435-2HG 可抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖、遷移[14]。但MIR4435-2HG 在膽管癌發(fā)生及發(fā)展過程中的作用機(jī)制尚不清楚。本研究結(jié)果顯示,MIR4435-2HG 在膽管癌細(xì)胞中表達(dá)升高,敲低MIR4435-2HG 可明顯降低膽管癌細(xì)胞活力,并可抑制CyclinD1 的表達(dá)。研究表明,CyclinD1 可與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶結(jié)合從而誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯于G1期,細(xì)胞周期失控后可進(jìn)入無限增殖分化狀態(tài)進(jìn)而促進(jìn)腫瘤發(fā)生[15]。細(xì)胞外基質(zhì)的異常降解與癌細(xì)胞遷移密切相關(guān),高表達(dá)的基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2、MMP-9 可加速細(xì)胞外基質(zhì)降解,從而提高癌細(xì)胞遷移能力[16-18]。本研究敲低MIR4435-2HG后RBE 細(xì)胞遷移及侵襲數(shù)減少,MMP-2、MMP-9 蛋白水平降低,細(xì)胞凋亡率升高,提示敲低MIR4435-2HG可抑制RBE細(xì)胞遷移及侵襲,促進(jìn)RBE細(xì)胞凋亡。
為探究敲低MIR4435-2HG 調(diào)控RBE 細(xì)胞生物學(xué)行為的分子機(jī)制,本研究進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),RBE 細(xì)胞中MIR4435-2HG 可與miR-376a-3p 靶向結(jié)合并負(fù)向調(diào)控其表達(dá)。Shen 等[19]研究表明,lncRNA TTN-AS1可通過抑制miR-376a-3p 的表達(dá)促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生及發(fā)展。Zhou等[20]研究發(fā)現(xiàn),miR-376a-3p表達(dá)減少可能與骨肉瘤進(jìn)展有關(guān),miR-376a 可通過對SATB1 的直接靶向調(diào)控,顯著抑制骨肉瘤細(xì)胞增殖、侵襲。本研究檢測到RBE 細(xì)胞中的miR-376a-3p 表達(dá)降低,其高表達(dá)能夠抑制RBE 細(xì)胞的增殖、遷移,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,而抑制miR-376a-3p 表達(dá)能夠逆轉(zhuǎn)敲低MIR4435-2HG 對RBE細(xì)胞生物學(xué)行為的作用。
綜上,敲低MIR4435-2HG可通過上調(diào)miR-376a-3p而抑制RBE 細(xì)胞增殖、遷移及侵襲,并可促進(jìn)其凋亡,MIR4435-2HG/miR-376a-3p 軸在膽管癌形成及發(fā)展過程中具有重要調(diào)控作用,MIR4435-2HG 可能作為膽管癌的潛在分子治療靶點(diǎn)。但MIR4435-2HG/miR-376a-3p軸在膽管癌發(fā)生發(fā)展中的作用仍需進(jìn)行在體實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。