李文亞,謝 程,彭 莉 (. 長(zhǎng)江大學(xué)附屬仙桃市第一人民醫(yī)院婦產(chǎn)科,湖北 仙桃 433000;. 長(zhǎng)江大學(xué)附屬仙桃市第一人民醫(yī)院腎內(nèi)科,湖北 仙桃 433000)
宮頸癌是女性最嚴(yán)重的惡性癌癥之一,具有較高的浸潤(rùn)性和病死率[1]。因此,闡明宮頸癌進(jìn)展的機(jī)制,尋找新的、有效的治療靶點(diǎn)至關(guān)重要。環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)是具有共價(jià)閉合環(huán)的RNA 分子,其有競(jìng)爭(zhēng)內(nèi)源性RNA 活性,即circRNA 可與微小RNA(microRNA,miRNA)識(shí)別元件結(jié)合發(fā)揮miRNA 抑制作用,從而提高靶mRNA 的表達(dá)[2]。circRNA 表達(dá)改變與宮頸癌進(jìn)展密切相關(guān),再加上其發(fā)育階段特異性表達(dá)模式,circRNA 被認(rèn)為是宮頸癌治療的理想靶點(diǎn)[3-4]。研究顯示,hsa_circ_0011946在乳腺癌中的表達(dá)異常上調(diào),敲減hsa_circ_0011946可明顯降低乳腺癌細(xì)胞遷移和侵襲能力[5]。miRNA是重要的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控因子,其表達(dá)失調(diào)參與腫瘤細(xì)胞多個(gè)惡性進(jìn)程[6-7]。miR-767-3p可誘導(dǎo)膠質(zhì)瘤細(xì)胞甲基轉(zhuǎn)移酶(O6-methylguanine-DNA methyltransferase,MGMT)mRNA降解,增強(qiáng)其對(duì)替莫唑胺的敏感性[8]。肺腺癌中miR-767-3p 表達(dá)下調(diào),過(guò)表達(dá)miR-767-3p 可抑制肺腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲[9]。靶基因預(yù)測(cè)顯示,miR-767-3p是hsa_circ_0011946的潛在靶點(diǎn)。但hsa_circ_0011946、miR-767-3p在宮頸癌中的表達(dá)和功能,以及hsa_circ_0011946 是否通過(guò)靶向miR-767-3p 調(diào)控宮頸癌進(jìn)展目前尚不清楚。因此,本研究旨在揭示hsa_circ_0011946靶向miR-767-3p在宮頸癌進(jìn)展中的作用,以期為宮頸癌的治療提供有效靶點(diǎn)。
1.1.1 組織來(lái)源 收集2017 年5 月至2019 年5 月我院收治的43 例宮頸癌患者的癌組織和癌旁正常組織。患者年齡45~73 歲,中位年齡57 歲,均未接受放療、化療、免疫治療等抗腫瘤治療。組織標(biāo)本離體后保存在-80 ℃冰箱備用。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(XTYYKY2017006),患者及家屬均對(duì)本研究知情同意。
1.1.2 細(xì)胞和試劑 人宮頸上皮永生化細(xì)胞H8(批號(hào):QS-H283)購(gòu)自旗賽生物科技(武漢)有限公司;宮頸癌SiHa 細(xì)胞(批號(hào):CL-0210)、HeLa 細(xì)胞(批號(hào):CL-0101)、Caski 細(xì)胞(批號(hào):CL-0048)及MEM 培養(yǎng)基(批號(hào):PM150410P)、青鏈霉素雙抗(批號(hào):PB180120)、胎牛血清(批號(hào):164210)購(gòu)自武漢普諾賽生命科技公司;PrimeScript 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(批號(hào):RR037A)、SYBR Premix Ex Taq 試劑盒(批號(hào):DRR041A)購(gòu)自大連TaKaRa 公司;miScript 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(批號(hào):218161)、miScript SYBR Green PCR 試劑盒(批號(hào):218073)購(gòu)自德國(guó)Qiagen 公司;si-hsa_circ_0011946、si-NC、miR-767-3p、pcDNA、pcDNA-hsa_circ_0011946、anti-miR-NC、anti-miR-767-3p、miR-NC、重組熒光素酶報(bào)告質(zhì)粒購(gòu)自上海生工生物公司;CCK-8、NP-40 緩沖液購(gòu)自上海碧云天生物公司;MMP-2 兔多抗(批號(hào):AF0234)、MMP-9 兔多抗(批號(hào):AF5234)、β-actin兔單抗(批號(hào):AF5003)、辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記山羊抗兔IgG(批號(hào):A0208)購(gòu)自上海碧云天生物公司。
使用TRIzol 試劑從H8 細(xì)胞、SiHa 細(xì)胞、HeLa 細(xì)胞、Caski 細(xì)胞及癌組織和癌旁正常組織中提取總RNA,分別用PrimeScript 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、miScript 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成circRNA、miRNA 的cDNA,分別用SYBR Premix Ex Taq 試劑盒、miScript SYBR Green PCR試劑盒對(duì)上述cDNA 進(jìn)行RT-qPCR。PCR 反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性5 min;95 ℃變性30 s,55 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,循環(huán)40 次。U6 為miR-767-3p 的內(nèi)參,β-actin 為hsa_circ_0011946 的內(nèi)參,采用2-ΔΔCt法分析hsa_circ_0011946、miR-767-3p的表達(dá)水平。miR-767-3p上游引物5'-TCCATTTGTTTTGATGATGGACT-3',下游引物5'-CTCAACTGGTGTCGTGGAGTC-3';U6 上游引物5'-CTCGCTTCGGCAGCACAT-3',下游引物5'-AAC GCTTCACGAATTTGCGT-3';hsa_circ_0011946 上游引物5'-GCTGGTGTTCCTTGACTGGA-3',下游引物5'-C ACTGTAGCAAACCAGCATTTCT-3';β-actin 上游引物5'-GTCCACCGCAAATGCTTCTA-3',下游引物5'-TGC TGTCACCTTCACCGTTC-3'。
SiHa 細(xì)胞接種含1%青鏈霉素雙抗、10%胎牛血清的MEM 培養(yǎng)基,并在37 ℃、含5%CO2的培養(yǎng)箱中孵育。用胰蛋白酶消化80%融合的SiHa細(xì)胞,1∶3傳代。取第3 代對(duì)數(shù)期SiHa 細(xì)胞以2×104個(gè)/孔接種至96 孔板,用 Lipofectamine 2000 將 si-NC、si-hsa_circ_0011946、 miR-NC、 miR-767-3p、 pcDNA、 pcDNAhsa_circ_0011946、anti-miR-NC+si-hsa_circ_0011946、anti-miR-767-3p+si-hsa_circ_0011946 分別轉(zhuǎn)染50%融合的SiHa 細(xì)胞,分別作為si-NC 組、si-hsa_circ_0011946 組、miR-NC 組、miR-767-3p 組、pcDNA 組、pcDNA-hsa_circ_0011946 組、anti-miR-NC+si-hsa_circ_0011946 組、anti-miR-767-3p+si-hsa_circ_0011946 組。未轉(zhuǎn)染的SiHa細(xì)胞作為NC組。轉(zhuǎn)染48 h后,收集SiHa細(xì)胞,RT-qPCR 檢測(cè)hsa_circ_0011946、miR-767-3p 的表達(dá)以驗(yàn)證轉(zhuǎn)染效果,隨后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
將轉(zhuǎn)染48 h 后的SiHa 細(xì)胞以5×103個(gè)/孔接種至96孔板,細(xì)胞貼壁后每孔添加10 μL CCK-8試劑,37 ℃孵育2 h。酶標(biāo)儀在450 nm 波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度(absorbance,A)值以表示細(xì)胞活力。
將轉(zhuǎn)染48 h 后的SiHa 細(xì)胞以5×102個(gè)/孔接種至6 孔板,培養(yǎng)約12 d 至出現(xiàn)肉眼可見(jiàn)細(xì)胞克隆。4%多聚甲醛固定1 h,然后用0.1%結(jié)晶紫溶液染色。顯微鏡下計(jì)數(shù)大于50個(gè)細(xì)胞的克隆數(shù)。
將轉(zhuǎn)染48 h 后的SiHa 細(xì)胞重懸于無(wú)血清培養(yǎng)基中,調(diào)整細(xì)胞密度為1×106/mL。Transwell 上室添加100 μL 細(xì)胞懸液,下室添加600 μL 完全培養(yǎng)基,然后在培養(yǎng)箱中孵育24 h。用棉簽除去膜上表面的細(xì)胞,膜下表面的細(xì)胞為遷移細(xì)胞。用4%多聚甲醛固定遷移細(xì)胞,0.1%結(jié)晶紫溶液染色后,顯微鏡下對(duì)遷移細(xì)胞進(jìn)行拍照。選取5個(gè)隨機(jī)視野細(xì)胞數(shù)的均值表示各組細(xì)胞遷移數(shù)。侵襲數(shù)測(cè)定時(shí)先用0.5 mg/mL 的基質(zhì)膠包被Transwell上室膜,其余步驟同遷移測(cè)定。
用NP-40 緩沖液提取蛋白并測(cè)定濃度。將50 μg蛋白樣品在100 V 下用10%十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳分離,并轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜(200 mA,80 min)。膜封閉后,除去封閉液,添加MMP-2(1∶1 000)、MMP-9(1∶1 500)、β-actin(1∶1 500)一抗,4 ℃搖床孵育2 h,然后與辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記二抗(山羊抗兔IgG,1∶2 000)在37 ℃下孵育1 h。用化學(xué)發(fā)光試劑盒進(jìn)行顯色反應(yīng)。以Image J 軟件測(cè)得的目的條帶和β-actin灰度值的比值表示蛋白表達(dá)水平。
circular RNA interactome 預(yù)測(cè)miR-767-3p 與hsa_circ_0011946 的結(jié)合位點(diǎn)。將含miR-767-3p 結(jié)合位點(diǎn)的hsa_circ_0011946 野生序列或不含預(yù)測(cè)位點(diǎn)的突變序列分別克隆到pmirGLO 質(zhì)粒,構(gòu)建WThsa_circ_0011946 和MUT-hsa_circ_0011946 重組熒光素酶報(bào)告質(zhì)粒。用Lipofectamine 2000將WT-hsa_circ_0011946 或MUT-hsa_circ_0011946 分別與miR-767-3p mimics、miR-NC 共轉(zhuǎn)染至SiHa 細(xì)胞,用雙熒光素酶報(bào)告基因系統(tǒng)測(cè)定轉(zhuǎn)染48 h后的相對(duì)熒光素酶活性。
采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,呈正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,2 組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
宮頸癌組織中hsa_circ_0011946 表達(dá)水平顯著高于癌旁正常組織(P<0.05),miR-767-3p 表達(dá)水平顯著低于癌旁正常組織(P<0.05),見(jiàn)圖1。
圖1 宮頸癌組織及癌旁正常組織中hsa_circ_0011946 和miR-767-3p表達(dá)
與H8 細(xì)胞比較,宮頸癌細(xì)胞系(SiHa、HeLa、Caski)中hsa_circ_0011946 表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),miR-767-3p 表達(dá)水平顯著降低(P<0.05),見(jiàn)圖2。選擇表達(dá)差異較大的SiHa 細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
圖2 宮頸癌細(xì)胞系中hsa_circ_0011946和miR-767-3p的表達(dá)情況
與NC 組比較,si-hsa_circ_0011946 組SiHa 細(xì)胞hsa_circ_0011946 表達(dá)水平、A 值、克隆數(shù)、遷移數(shù)、侵襲數(shù)及MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)水平顯著降低/減少(P<0.05),見(jiàn)圖3、表1。
表1 干擾hsa_circ_0011946表達(dá)抑制宮頸癌SiHa細(xì)胞增殖、遷移和侵襲()
表1 干擾hsa_circ_0011946表達(dá)抑制宮頸癌SiHa細(xì)胞增殖、遷移和侵襲()
*:與NC組比較,P<0.05
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圖3 干擾hsa_circ_0011946表達(dá)對(duì)宮頸癌SiHa細(xì)胞克隆及蛋白表達(dá)的影響
與miR-NC 組比較,miR-767-3p 組SiHa 細(xì)胞miR-767-3p 表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),細(xì)胞A 值、克隆數(shù)、遷移數(shù)、侵襲數(shù)及MMP-2、MMP-9 蛋白表達(dá)水平顯著降低/減少(P<0.05),見(jiàn)圖4、表2。
表2 過(guò)表達(dá)miR-767-3p抑制SiHa宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲()
表2 過(guò)表達(dá)miR-767-3p抑制SiHa宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲()
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圖4 過(guò)表達(dá)miR-767-3p對(duì)宮頸癌SiHa細(xì)胞克隆及蛋白表達(dá)的影響
circular RNA interactome 預(yù)測(cè)到miR-767-3p 和hsa_circ_0011946 存在特異性結(jié)合序列(圖5)。與miR-NC 組比較,miR-767-3p 組WT-hsa_circ_0011946的SiHa 細(xì)胞相對(duì)熒光素酶活性降低(P<0.05);而MUT-hsa_circ_0011946 的SiHa 細(xì)胞相對(duì)熒光素酶活性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)圖6。pcDNAhsa_circ_0011946 組SiHa 細(xì)胞hsa_circ_0011946 表達(dá)水平顯著高于pcDNA 組(P<0.05),miR-767-3p表達(dá)水平顯著低于pcDNA 組(P<0.05);si-hsa_circ_0011946組SiHa 細(xì)胞hsa_circ_0011946 表達(dá)水平顯著低于si-NC 組(P<0.05),miR-767-3p 表達(dá)水平顯著高于si-NC組(P<0.05),見(jiàn)圖7。
圖5 miR-767-3p與hsa_circ_0011946的結(jié)合位點(diǎn)
圖6 雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
圖7 RT-qPCR檢測(cè)hsa_circ_0011946、miR-767-3p的表達(dá)
與anti-miR-NC+si-hsa_circ_0011946 組比較,anti-miR-767-3p+si-hsa_circ_0011946 組SiHa 細(xì)胞miR-767-3p 表達(dá)水平顯著降低(P<0.05),細(xì)胞A 值、克隆數(shù)、遷移數(shù)、侵襲數(shù)及MMP-2、MMP-9 蛋白表達(dá)水平顯著升高/增加(P<0.05),見(jiàn)圖8、表3。
表3 抑制miR-767-3p表達(dá)逆轉(zhuǎn)干擾hsa_circ_0011946表達(dá)對(duì)SiHa細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的影響()
表3 抑制miR-767-3p表達(dá)逆轉(zhuǎn)干擾hsa_circ_0011946表達(dá)對(duì)SiHa細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的影響()
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圖8 抑制miR-767-3p表達(dá)逆轉(zhuǎn)干擾hsa_circ_0011946對(duì)SiHa細(xì)胞克隆及蛋白表達(dá)的影響
circRNA 已被證實(shí)參與調(diào)控多種生物過(guò)程,在宮頸癌發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。如宮頸癌臨床標(biāo)本中circ_0000388 表達(dá)上調(diào),且與FIGO 分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和浸潤(rùn)深度相關(guān),circ_0000388 高表達(dá)可顯著增強(qiáng)宮頸癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移能力[10]。circRNA8924 通過(guò)抑制miR-518d-5p/519-5p 活性促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞惡性生物學(xué)行為[11]。過(guò)表達(dá)circEYA1 可降低宮頸癌細(xì)胞活力,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,抑制異種移植瘤生長(zhǎng)[12]。circMTO1通過(guò)調(diào)控miR-6893 促進(jìn)宮頸癌的發(fā)生和化療耐藥性[13]。本研究發(fā)現(xiàn),hsa_circ_0011946在宮頸癌組織及細(xì)胞中表達(dá)顯著升高,表明hsa_circ_0011946 可能參與宮頸癌的進(jìn)展。hsa_circ_0011946 已被證實(shí)參與肝細(xì)胞癌的進(jìn)展,其表達(dá)與肝細(xì)胞癌的淋巴轉(zhuǎn)移相關(guān),敲除hsa_circ_0011946 可抑制肝細(xì)胞癌細(xì)胞的遷移和侵襲,提示hsa_circ_0011946 在肝細(xì)胞癌中發(fā)揮致癌作用[14]。本研究結(jié)果顯示,干擾hsa_circ_0011946表達(dá)可抑制SiHa 細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,這與既往研究[5,14]報(bào)道的hsa_circ_0011946 在其他腫瘤細(xì)胞中的作用相吻合。MMP-2、MMP-9 是降解基底膜、細(xì)胞外基質(zhì)的主要蛋白酶,為細(xì)胞遷移和侵襲提供有利條件[15-16]。研究證實(shí),沉默circ-0000212 可通過(guò)抑制MMP-2 和MMP-9 蛋白表達(dá)降低宮頸癌細(xì)胞的侵襲和遷移能力[17]。本研究干擾hsa_circ_0011946 表達(dá)后,MMP-2和MMP-9 蛋白表達(dá)顯著降低,進(jìn)一步證實(shí)干擾hsa_circ_0011946 表達(dá)對(duì)宮頸癌細(xì)胞遷移和侵襲的抑制作用。
研究表明,circRNA 在宮頸癌中的功能與調(diào)控miRNA 表達(dá)有關(guān),如circ_0000515 可通過(guò)靶向miR-326 抑制宮頸癌細(xì)胞凋亡和自噬,誘導(dǎo)細(xì)胞增殖和侵襲[18]。本研究中雙熒光素酶檢測(cè)和RT-qPCR 證實(shí),miR-767-3p 是hsa_circ_0011946 的特異性靶點(diǎn)。miR-767-3p 已被報(bào)道在非小細(xì)胞肺癌中表達(dá)下調(diào),敲減circ_0018818通過(guò)上調(diào)miR-767-3p表達(dá)抑制非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞的增殖和侵襲,并阻礙上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程[19]。此外,miR-767-3p 還介導(dǎo)敲減hsa_circ_0000673對(duì)肝癌細(xì)胞惡性行為的抑制作用[20]。本研究發(fā)現(xiàn),宮頸癌組織和細(xì)胞中miR-767-3p 表達(dá)水平顯著下降,過(guò)表達(dá)miR-767-3p 可下調(diào)MMP-2、MMP-9 蛋白表達(dá),抑制SiHa 細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。hsa_circ_0011946 對(duì)miR-767-3p 具有負(fù)調(diào)控作用,且過(guò)表達(dá)miR-767-3p 與干擾hsa_circ_0000673 的抗腫瘤作用一致,故本研究推測(cè)宮頸癌中可能存在hsa_circ_0011946/miR-767-3p調(diào)控途徑。為進(jìn)一步證實(shí)干擾hsa_circ_0011946 的作用依賴(lài)于miR-767-3p 表達(dá)上調(diào),本研究將si-hsa_circ_0011946 和anti-miR-767-3p 共轉(zhuǎn)染至SiHa 細(xì)胞,結(jié)果顯示,抑制miR-767-3p 表達(dá)可顯著削弱干擾hsa_circ_0011946對(duì)SiHa細(xì)胞的抗增殖、抗遷移和抗侵襲作用,進(jìn)一步證實(shí)了hsa_circ_0011946 靶向miR-767-3p 促進(jìn)SiHa細(xì)胞的惡性生物學(xué)行為。
綜上,宮頸癌中hsa_circ_0011946 呈高表達(dá),miR-767-3p 呈低表達(dá)。干擾hsa_circ_0011946 通過(guò)靶向上調(diào)miR-767-3p 抑制宮頸癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲。因此,hsa_circ_0011946/miR-767-3p 途徑可能是抑制宮頸癌進(jìn)展的潛在有效靶點(diǎn)。