[摘要]目的探討RAD51蛋白對(duì)卵巢癌新輔助化療(NACT)敏感性的影響。方法取2017年6月—2019年6月于青島大學(xué)附屬醫(yī)院婦科行NACT + 中間型腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)治療的47例晚期高級(jí)別漿液性卵巢癌(HG-SOC)患者 NACT前腫瘤穿刺組織,采用免疫組化法檢測(cè)腫瘤組織中RAD51蛋白表達(dá)水平,并分析其表達(dá)水平與患者NACT敏感性的關(guān)系。將SKOV3細(xì)胞(分為 a~f 組)和SKOV3-順鉑(DDP)耐藥細(xì)胞(分為 A~F 組)中 b~ f組和 B~F 組分別轉(zhuǎn)染 NC-siRNA、siRNA-RAD51-264、siRNA-RAD51-416、siRNA-RAD51-608、siRNA-RAD51-807,實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)檢測(cè)SKOV3細(xì)胞和 SKOV3-DDP 耐藥細(xì)胞中 表達(dá)水平。將SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞分為 SKOV3-Control 組(對(duì)照組)、SKOV3-DDP-Control 組(DDP 對(duì)照組)、SKOV3-DDP-NC-siRNA 組(轉(zhuǎn)染 NC-siRNA)、SKOV3-DDP-siRNA-RAD51 組(轉(zhuǎn)染 siRNA-RAD51),Western blotting 方法檢測(cè)各組細(xì)胞中RAD51蛋白表達(dá)水平。將 SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞分為NC-siRNA 組(轉(zhuǎn)染NC-siRNA)和 siRNA-RAD51組(轉(zhuǎn)染siRNA-RAD51-264),分別加入 0.39,0.78,1.56,3.12,6.25,12.50,25.00mg/L 濃度的DDP處理48h ,CCK-8實(shí)驗(yàn)檢測(cè) SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞轉(zhuǎn)染后細(xì)胞活力。將 SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞分為Control組(對(duì)照組)、NC-siRNA 組(轉(zhuǎn)染 NC-siRNA)、siRNA-RAD51 組(轉(zhuǎn)染 siRNA-RAD51)、siRNA-RAD51 + DDP組(轉(zhuǎn)染siR-NA-RAD51十DDP 處理),流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè) SKOV3-DDP 耐藥細(xì)胞周期的變化和細(xì)胞凋亡率。結(jié)果免疫組化結(jié)果顯示,卵巢癌組織中RAD51蛋白高表達(dá)組和低表達(dá)組患者的年齡、FIGO分期(Ⅲ期或N期)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、腹水情況及首次血清CA125水平比較差異無(wú)顯著性( Pgt;0.05 ,化療敏感組和不敏感組患者腫瘤組織中RAD51蛋白表達(dá)水平比較差異有顯著性 (Υ2=10.85,Plt;0.05) 。RT-qPCR檢測(cè)結(jié)果顯示,SKOV3-DDP細(xì)胞中RAD51mRNA相對(duì)表達(dá)水平顯著高于SKOV3細(xì)胞 (t=6.73,Plt;0.05),c/C 組細(xì)胞中
水平較 a/A 組顯著降低 (F=7.81,6.58,Plt;0.05),d/D,e/E,f/F 組與 a/A 組比較差異無(wú)顯著性 (Pgt;0.05) ;Westernblotting檢測(cè)結(jié)果顯示,與A組比較,B組細(xì)胞內(nèi)RAD51蛋白表達(dá)水平顯著升高;與A組和B組比較,D組細(xì)胞內(nèi)RAD51蛋白水平顯著降低 (F=10.56,Plt;0.05) )。CCK-8法檢測(cè)結(jié)果顯示,與NC-siRNA組比較,siRNA-RAD51-264組細(xì)胞活力在DDP濃度為 3.12,6.25,12.50,25.00mg/L 時(shí)明顯下降 (t=3.72~63.90,Plt;0.05) 。流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果顯示,與Control組和NC-siRNA組比較,siRNA-RAD51組和 siRNA-RAD51 + DDP組細(xì)胞的 G0/G1 期細(xì)胞比例顯著增加;與siRNA-RAD51 組比較,siRNA-RAD51+DDP 組細(xì)胞的 G0/G1 期細(xì)胞比例顯著增加 (F=23.29,Plt;0.05) :與Control組和NC-siRNA組比較,siRNA-RAD51+DDP 組細(xì)胞的S期細(xì)胞比例顯著減少 (F=12.95,Plt;0.05) :與Control 組和 NC-siRNA組比較,siRNA-RAD51組和 siRNA-RAD51+DDP 組的細(xì)胞凋亡率均顯著性升高( F= 16.34,Plt;0.05) 。結(jié)論卵巢癌組織中RAD51蛋白高表達(dá)患者對(duì) NACT敏感性更差;敲降 SKOV3-DDP 耐藥細(xì)胞RAD51基因表達(dá)可有效逆轉(zhuǎn)該細(xì)胞對(duì)DDP的耐藥性,提高化療的敏感性。
[中圖分類(lèi)號(hào)] R737.31 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A
The impact of RAD51 protein on the sensitivity of ovarian cancer to neoadjuvant chemotherapy LIU
Hui,CHENYunqing,QIHuiyang,SUNXin,LOUYanui(DepartmentofGynecology,TheAfiliatedHospitalofQingdac University,Qingdao 266003,China)
[ABSTRACT]ObjectiveTo investigate the impact of RAD51 protein on the sensitivity of ovarian cancer to neoadjuvant chemotherapy(NACT).MethodsTumor biopsytissue samples werecolected before NACT from47 patients with advanced high-grade serous ovariancancer(HGSOC)whounderwentNACTand intermediate tumorcellreductionsurgery in Departmentof Gynecology,The AffiatedHospitalofQingdao University,from June2O17to June 2O19.Immunohistochemistry wasusedto measuretheexpresionlevelofRAD5lproteinintumor isue,andthecorrelationbetweenitsexpressonlevelandthesesitivity to NACT was analyzed. SKOV3 cells were divided into groups a-f ,and cisplatin (DDP)-resistant SKOV3 cells were divided into groups A-F;the cells in groups b-f or groups B-F were transfected with NC-siRNA,siRNA-RAD51-264,siRNA-RAD51-416, siRNA-AD51-608,and siRNA-RAD51-807,respectively,and then quantitative real-time PCR wasused to measure the mRNA expression levelsof RAD51 in each groupofSKOV3cellsand DDPresistant SKOV3 cells.TheDDP-resistant SKOV3cellswere divided into SKOV3-Control group(control group),SKOV3-DDP-Control group (DDP control group), SKOV3-DDP-NC-siRNA group (transfected with NC-siRNA),and SKOV3-DDP-siRNA-RAD51 group(transfectedwith siRNA-RAD51),and Western blotting was usedto measuretheexpressonlevelofRAD51protein ineach groupofcells.TheDDP-resistant SKOV3cellsweredivided into NC-siRNA group (transfected with NC-siRNA)andsiRNA-RAD51 group(transfected with siRNA-RAD51-264),and DDP at various concentrations(0.39,0.78,1.56,3.12,6.25,12.50,and 25.00mg/L )wasadded for culture for 48h ; CCK-8 assay was used tomeasuretheviabilityofDDP-resistantSKOV3celsaftertransfection.TheDDP-resistantSKOV3cellsweredividedintoControl group,NC-siRNA group((transfected with NC-siRNA),siRNA-RAD51 group(transfected with siRNA-RAD51),and siRNARAD51+DDP group(transfected with siRNA-RAD51and subsequently treated with DDP),and flow cytometry wasused to observecellcclealterationsandapoptosisateinDD-resistantSKOV3cels.ResultsImmunohistochemistryshowedthatthere werenosignificantdiferencesinage,F(xiàn)IGOstage(stageIorIV),lymphnodemetasasisascitesandinitialserumCA25level between the patients with high RAD5l expression and those with low expression ( (Pgt;0.05) ,and there was a significant difference intheexpressonlevelofRAD51 protein intumor tisse between thechemotherapy-sensitivegroupand theinsensitive group X2= 10.85,Plt;0.05 ).RT-qPCR showed that the relative mRNA expression level of RAD51 in SKOV3-DDP cells was significantly higher than that in SKOV3 cells (t=6.73,Plt;0.05 ),and the mRNA expression level of RAD51 in group c/C was significantly lower than that in group a/A ( F=7.81,6.58,Plt;0.05) ;there was no significant difference in the mRNA expression level of RAD51 between groups d/D e/E , f/F and group a/A( Pgt;0.05' . Western bloting showed that compared with group A,group B hadasignificant increaseintheproteinexpresionlevelofRAD5lincells,andcomparedwith groups AandB,groupDhadasignificant reduction in the protein expression level of RAD51 ( F=10.56,Plt;0.05) . CCK-8 assay showed that compared with the NCsiRNA group,thesiRNA-RAD51-264 grouphadasignificantreductionincellviabilityatDDPconcentrationsof3.12,6.25,12.50, and 25.00mg/L ? t=3.72-63.90,Plt;0.05) . Flow cytometry showed that compared with the Control group and the NC-siRNA group,the siRNA-RAD51 group and the siRNA-RAD5 1+ DDP group had a significant increase in the proportion of cells in the G0 / G1 phase,and compared with the siRNA-RAD5l group,the siRNA-RAD51+DDP group hada significant increase in the proportion of cells in the G0/G1 phase ΔF=23.29,PΔlt;0.05Δ ;compared with the Control group and the NC-siRNA group,the siRNARAD51+DDP group had a significant reduction in the proportion of cells in the S phase ( F=12.95,Plt;0.05) .Compared with the Control group and the NC-siRNA group,both the siRNA-RAD51 group and the siRNA-RAD51+DDP group had a significant increase in apoptosis rate F=16.34,Plt;0.05 .ConclusionPatients with a high expression level of RAD51 protein in ovarian cancer tissue tend to have poorer sensitivity to NACT,and knocking down the expression of RAD51 gene in DDP-resistant SKOV3 cells can effectively reverse the resistance of these cels to DDP and enhance the sensitivity to chemotherapy.
[KEY WORDs]Cystadenocarcinoma,serous;Ovarian neoplasms; Chemotherapy,adjuvant; Rad51 recombinase; Drug resistance,neoplasm;Cisplatin
高級(jí)別漿液性卵巢癌(high-grade serous ova-riancancer,HGSOC)是婦科惡性腫瘤中致死率最高的類(lèi)型,對(duì)于晚期不適合初始腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)的患者,新輔助化療(NACT)能夠降低手術(shù)難度,并減少圍術(shù)期患者并發(fā)癥發(fā)生率及死亡率[1-2]。然而,由于卵巢癌的高度異質(zhì)性以及化療前腫瘤負(fù)荷較大,NACT可能誘使鉑類(lèi)藥物耐藥性進(jìn)一步加重[3-4]因此,在開(kāi)始治療前識(shí)別可能出現(xiàn)耐藥的卵巢癌患者具有重要意義。
近年來(lái),CA125清除速率常數(shù)K(KELIM)值被用作卵巢癌CA125高表達(dá)患者化療敏感性的預(yù)測(cè)指標(biāo)。研究顯示,KELIM值 ?1 的晚期卵巢癌患者對(duì)鉑類(lèi)化療反應(yīng)率較KELIM值 lt;1 的患者高,是后續(xù)鉑類(lèi)耐藥風(fēng)險(xiǎn)和生存率的獨(dú)立和主要預(yù)測(cè)因子[5-8]。然而,KELIM值無(wú)法在化療開(kāi)始前對(duì)原發(fā)性鉑耐藥患者進(jìn)行篩選和識(shí)別。因此,目前尚缺乏有效的化療前預(yù)測(cè)指標(biāo)。
RAD51是同源重組(HR)修復(fù)過(guò)程中的核心蛋白,是DNA雙鏈斷裂(DSBs)修復(fù)的重要因子[9],在維持基因組完整性和穩(wěn)定性中起關(guān)鍵作用,其過(guò)表達(dá)可顯著增強(qiáng)癌細(xì)胞對(duì)鉑類(lèi)藥物的耐受性[10-11],并降低了患者術(shù)后對(duì)鉑類(lèi)藥物的化療反應(yīng)性,縮短了患者的無(wú)進(jìn)展生存期[12]。但有關(guān)RAD51蛋白與術(shù)前NACT化療敏感性的研究尚鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究基于KELIM值將接受NACT的HGSOC患者分為化療敏感組和不敏感組,分析兩組患者RAD51蛋白表達(dá)差異及其與化療敏感性的關(guān)系;同時(shí)在體外培養(yǎng)卵巢癌細(xì)胞,構(gòu)建RAD51敲降模型,進(jìn)一步探討RAD51蛋白與卵巢癌細(xì)胞鉑類(lèi)藥物化療敏感性的關(guān)系,為逆轉(zhuǎn)化療耐藥提供新的研究靶點(diǎn)。
1對(duì)象與方法
1.1 臨床研究對(duì)象的數(shù)據(jù)收集和相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)
1.1.1研究對(duì)象選取2017年6月—2019年6月在婦科行 NACT+ 中間型腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)治療的晚期HGSOC患者47例,年齡45~76 歲,平均 (57.72±8.28) 歲。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 術(shù)前均接受了 3~4 療程的NACT,化療方案為紫杉醇 + 卡鉑靜脈化療或順鉑(DDP)腹腔灌注者; ② 手術(shù)均達(dá)到理想腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)且術(shù)后經(jīng)病理確診為I~N 期HGSOC者; ③ 無(wú)嚴(yán)重心腦血管疾病、無(wú)影響免疫組化結(jié)果的合并癥(如免疫系統(tǒng)疾?。┱撸虎?術(shù)后未使用貝伐珠單抗和(或)PARP抑制劑維持治療者。收集所有HGSOC患者NACT前的腫瘤活檢組織,經(jīng) 10% 甲醛固定以及石蠟包埋后切片,切片厚度為 4μm 。
1.1.2 免疫組化法檢測(cè)腫瘤組織中RAD51蛋白表達(dá)量 取患者腫瘤組織切片標(biāo)本,烤片機(jī) 65°C 烤片30min ,后脫蠟至水,進(jìn)行抗原修復(fù)后用 3% 過(guò)氧化氫消除內(nèi)源性過(guò)氧化物酶活性,一抗 (1:1 000 稀釋?zhuān)? 下孵育 2~3h ,PBS清洗3次,二抗室溫下孵育 40min ,顯色后蘇木素復(fù)染,乙醇脫水后中性樹(shù)膠封片,置于熒光顯微鏡下觀察免疫組化染色結(jié)果。以細(xì)胞核或細(xì)胞漿中有淡黃色至棕褐色顆粒判斷為RAD51蛋白染色陽(yáng)性,每張切片隨機(jī)選5個(gè)高倍視野,每個(gè)視野中計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞,分別對(duì)于胞質(zhì)或者胞槳染色強(qiáng)度以及陽(yáng)性染色細(xì)胞占比進(jìn)行評(píng)分,將兩者評(píng)分的乘積作為最終得分[13],得分 lt;8 為RAD51低表達(dá)組, 8? 得分 ?12 者納入RAD51高表達(dá)組。結(jié)果的判讀由兩位醫(yī)師獨(dú)立完成,當(dāng)結(jié)果不一致時(shí),取兩位醫(yī)師評(píng)分的平均值作為最終的結(jié)果。
1.1.3患者的臨床病理特征收集及其KELIM值計(jì)算收集所有患者的臨床病理特征資料,包括年齡、FIGO分期、是否淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、是否腹水、首次血清CA125水平。收集所有患者每個(gè)NACT周期的首日日期和NACT100d內(nèi)的前3次血清CA125水平及相應(yīng)的檢查日期,輸人https://www.biomar-ker-kinetics.org網(wǎng)站,進(jìn)而計(jì)算KELIM值。根據(jù)KELIM值將所有患者進(jìn)行分組[5],KELIM值 ?1 者設(shè)為化療敏感組,KELIM值 lt;1 者設(shè)為化療不敏感組。
1.2 細(xì)胞株及主要試劑
卵巢癌細(xì)胞系SKOV3細(xì)胞及SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞購(gòu)自南京萬(wàn)木春生物有限公司,RAD51siR-NA購(gòu)自上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司,Anti-RAD51Antibody購(gòu)自生工生物工程(上海)股份有限公司,DDP購(gòu)自上海陶術(shù)生物科技有限公司,CCK-8檢測(cè)試劑盒購(gòu)自大連美侖生物技術(shù)有限公司,Trizol裂解液購(gòu)自美國(guó)AppliedBiosystems公司,蛋白質(zhì)抽提試劑盒、BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒購(gòu)自上海碧云天生物技術(shù)有限公司。
1.3 SKOV3細(xì)胞和SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞的培 養(yǎng)及轉(zhuǎn)染
將SKOV3細(xì)胞和SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞置于含 10% 胎牛血清和 1% 青-鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基(完全培養(yǎng)基)中,于 、含體積分?jǐn)?shù) 0.05CO2 的培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng),其中SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞培養(yǎng)液中添加 0.5mg/L DDP維持細(xì)胞耐藥性。待培養(yǎng)至細(xì)胞融合度達(dá) 60%~70% 時(shí),分別將SKOV3細(xì)胞和SKOV3-DDP細(xì)胞分為 a~f 組和 A~F 組。b~f 組以及 B~F 組分別轉(zhuǎn)染NC-siRNA、siRNA-RAD51-264、siRNA-RAD51-416、siRNA-RAD51-608、siRNA-RAD51-807,操作嚴(yán)格按照細(xì)胞轉(zhuǎn)染說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,a組和轉(zhuǎn)染后的 b~f 組均于完全培養(yǎng)基中培養(yǎng) 48h ,A組和轉(zhuǎn)染后的 B~F 組均于含有0.5mg/L DDP的完全培養(yǎng)基中培養(yǎng) 48h 。
1.4RT-qPCR檢測(cè) SKOV3 和 SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞中 表達(dá)水平
在SKOV3細(xì)胞和SKOV3-DDP細(xì)胞中,以及上述處理結(jié)束后各組細(xì)胞中,分別加入Trizol裂解液提取各組細(xì)胞總RNA,根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書(shū)將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。引物序列見(jiàn)表1。反應(yīng)條件設(shè)置為: 95°C,30s ;然后 95°C,10s,60°C 30 s,共40 個(gè)循環(huán)。采用 2-ΔΔCT 法計(jì)算各組細(xì)胞中mRNA相對(duì)表達(dá)水平。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,結(jié)果取平均值。
1.5Western blotting方法檢測(cè)各組 SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞中RAD51蛋白表達(dá)水平
取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞,以每孔約 6×105 個(gè)細(xì)胞數(shù)接種于6孔板中,待細(xì)胞融合度達(dá) 60%~70% 時(shí),將其分為SKOV3-Control組、SKOV3-DDP-Control組、SKOV3-DDP-NC-siRNA組、SKOV3-DDP-siRNA-RAD51組。SKOV3-Con-trol組和SKOV3-DDP-Control組分別于完全培養(yǎng)基和含有 0.5mg/L DDP完全培養(yǎng)基中培養(yǎng) 48h SKOV3-DDP-NC-siRNA 組 和 SKOV3-DDP-siR-NA-RAD51組分別轉(zhuǎn)染NC-siRNA以及siRNA-RAD51-264后,于含 0.5mg/L DDP完全培養(yǎng)基中培養(yǎng) 48h 。處理結(jié)束后,以RIPA蛋白裂解液裂解細(xì)胞,提取細(xì)胞總蛋白。BCA法測(cè)定蛋白濃度,各蛋白樣品取 20μg 行SDS-PAGE電泳,轉(zhuǎn)至PVDF膜上,TBST洗膜3次,浸入RAD51一抗過(guò)夜孵育。再次TBST洗膜3次,浸入二抗,搖床室溫孵育 。ECL發(fā)光液A和B按 1:1 比例等體積混勻,取適量均勻滴于目的條帶位置,于化學(xué)發(fā)光系統(tǒng)曝光,使用ImageJ軟件分析蛋白條帶灰度值,以 β -actin為內(nèi)參,計(jì)算目的蛋白相對(duì)表達(dá)水平。
1.6CCK-8實(shí)驗(yàn)檢測(cè)SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞的細(xì)胞活力
將融合度達(dá) 60%~70% 的SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞分為NC-siRNA組和siRNA-RAD51組,分別轉(zhuǎn)染NC-siRNA和siRNA-RAD51-264。兩組細(xì)胞培養(yǎng) 48h 后,分別加人0.39、0.78、1.56、3.12、6.25、12.50,25.00mg/L 濃度的DDP,繼續(xù)培養(yǎng) 48h 以后每孔加入 10μL CCK-8溶液,繼續(xù)培養(yǎng) 2h 。采用酶標(biāo)儀檢測(cè)波長(zhǎng) 450nm 處的吸光度值,并計(jì)算細(xì)胞活力。細(xì)胞活力 (實(shí)驗(yàn)組吸光度值一空白組吸光度值)/(對(duì)照組吸光度值一空白組吸光度值) x 100% 。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,結(jié)果取平均值。計(jì)算DDP抑制SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞活力的 IC50 ,后續(xù)實(shí)驗(yàn)的DDP濃度為 IC50 的 50% 。
1.7流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞的細(xì)胞周期
將細(xì)胞融合度達(dá) 60%~70% 的 SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞分為Control組、NC-siRNA組、siRNA-RAD51組、siRNA-RAI )51+DDP 組。Control組細(xì)胞在含有 0.5mg/L DDP的完全培養(yǎng)基中培養(yǎng)48h ;NC-siRNA組、siRNA-RAD51組細(xì)胞分別轉(zhuǎn)染了NC-siRNA和siRNA-RAD51-264以后在含有0.5mg/L DDP完全培養(yǎng)基當(dāng)中培養(yǎng) 48h ; siRNA-RAD51+DDP 組細(xì)胞轉(zhuǎn)染siRNA-RAD51-264后在含有 0.5mg/L DDP完全培養(yǎng)基中培養(yǎng) 24h 后,再加入濃度為 7.30mg/L 的DDP溶液,繼續(xù)培養(yǎng)24h 。胰酶消化各組細(xì)胞后轉(zhuǎn)移至 15mL 離心管中, 1380r/min 離心 5min 。棄上清液,加入預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞沉淀 2~3 次,以 -20°C 預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)0.75乙醇重懸細(xì)胞,后置于一 20°C 冰箱固定過(guò)夜。次日 1380r/min 離心 5min 收集細(xì)胞,加入500μL 預(yù)冷的PBS,調(diào)整細(xì)胞密度至 1×108 個(gè)/L,加入碘化丙啶(PI)染色液以及RNA酶室溫染色10min 。以流式細(xì)胞儀檢測(cè)各組SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞的細(xì)胞周期情況,使用FlowJo軟件計(jì)算處于 G0/G1 期和S期的細(xì)胞比例。
1.8流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)各組SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞的細(xì)胞凋亡率
將處理結(jié)束的Control組、NC-siRNA組、siR-NA-RAD51組、 Δ.siRNA–RAD51+DDP 組細(xì)胞,胰酶消化后調(diào)整細(xì)胞密度至 1×109 個(gè)/L;加入 4°C 預(yù)冷的PBS洗滌細(xì)胞2次,每次以 1380r/min 離心3min ;用 300μL 預(yù)冷的BindingBuffer重懸細(xì)胞后,每管加入 2μL Annexin V-FITC和 5μL PI,室溫下避光孵育 10min ;每管再加入 200μL 預(yù)冷的BindingBuffer,使用流式細(xì)胞儀檢測(cè)各組細(xì)胞凋亡的情況,使用FlowJo軟件計(jì)算細(xì)胞凋亡率。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,結(jié)果取平均值。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS27.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。計(jì)數(shù)資料以例(率)表示,組間比較采用 χ2 檢驗(yàn)。計(jì)量資料以 x±s 表示,兩組間比較采用 ΨtΨΨ 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Bonferroni法;不同濃度、不同組別的比較采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析。以 Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1RAD51蛋白在HGSOC患者腫瘤組織中的表達(dá)及其與臨床病理特征的關(guān)系
免疫組化法染色結(jié)果顯示,RAD51蛋白主要在腫瘤組織的細(xì)胞核中表達(dá)(圖1),細(xì)胞槳中部分表達(dá)。47例HGSOC患者當(dāng)中,RAD51高表達(dá)組19例,RAD51低表達(dá)組28例。RAD51高、低表達(dá)組患者的年齡、FIGO分期(Ⅲ期或Ⅳ期)、是否淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、是否腹水及首次血清CA125水平比較差異無(wú)顯著性 (Pgt;0.05) 。見(jiàn)表2。
A、B分別為RAD51蛋白在HGSOC患者腫瘤組織的細(xì)胞核中高、低表達(dá);免疫組化染色,200倍
2.2HGSOC患者腫瘤組織中RAD51蛋白表達(dá)與NACT敏感性的關(guān)系
47例患者中,化療敏感組26例,其中腫瘤組織中RAD51蛋白高表達(dá)患者5例,RAD51蛋白低表達(dá)者21例;化療不敏感組21例,其中腫瘤組織中RAD51蛋白高表達(dá)者14例,低表達(dá)者7例,兩組患者的腫瘤組織中RAD51蛋白表達(dá)水平比較差異具有顯著性 (Υ2=10.85,Plt;0.05) 。
2.3敲降SKOV3 和SKOV3-DDP細(xì)胞RAD51基因后其 及蛋白表達(dá)情況
RT-qPCR結(jié)果顯示,SKOV3細(xì)胞和SKOV3-DDP細(xì)胞中 相對(duì)表達(dá)水平分別為1.00±0.00,1.19±0.05 ,兩者比較差異具有顯著性0 ?t=6.73,Plt;0.05) 。 a~f 組
相對(duì)表達(dá)水平分別為 1.00±0.00,1.08±0.32,0.31± 0.07,0.81±0.21,0.94±0.14,0.65±0.10 ,各組間比較差異有顯著性 (F=7.81,Plt;0.05) ,其中c組與a、b組比較顯著降低 (Plt;0.05),d,e,f 組分別與a、b組相比較差異無(wú)顯著意義 (Pgt;0.05) 。 A~F 組
相對(duì)表達(dá)水平分別為 1.00±0.00 、1.14±0.21,0.50±0.10,0.87±0.27,0.95±0.12. 0.63±0.12 ,各組之間比較具有顯著差異( F=6.58 .Plt;0.05? ,其中C組與A組、B組比較顯著降低( ΔPlt;0.05Δ ,D、E、F組分別與 A,B 組比較差異無(wú)顯著性(
)。因此選用siRNA-RAD51-264用于后續(xù)細(xì)胞的轉(zhuǎn)染。
Westernblotting方法檢測(cè)結(jié)果顯示, A~D 組細(xì)胞中RAD51蛋白表達(dá)水平分別為 0.68±0.14 、1.04±0.13,0.87±0.20,0.39±0.57 ,各組間比較差異有顯著性 (F=10.56,Plt;0.05) ;其中B組較A組比較顯著升高,D組較A、B組比較顯著降低( Plt; 0.05)。見(jiàn)圖2。
2.4不同濃度DDP對(duì)SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞活力的影響
CCK-8方法檢測(cè)結(jié)果顯示,經(jīng)0.39、0.78、1.56、3.12.6.25.12.50.25.00mg/L 濃度的DDP處理后,NC-siRNA組細(xì)胞的細(xì)胞活力分別為 2.53±0.08 、2.58±0.08,2.69±0.09,2.75±0.02,2.84±0.23, 2.81±0.02,2.24±0.35 ,siRNA-RAD51-264組的細(xì)胞活力分別為 2.45±0.07,2.62±0.04,2.62±0.07 2.49±0.04,2.24±0.16,1.55±0.03,0.47±0.04, 。重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析結(jié)果顯示,分組、濃度、分組和濃度交互作用對(duì)細(xì)胞活力均有顯著影響 (F//f= 389.58,F(xiàn)???=70.95,F(xiàn)??=38.84,Plt;0.05) ;單獨(dú)效應(yīng)的分析結(jié)果顯示,隨著DDP濃度升高,siRNA-RAD51-264組細(xì)胞活力明顯下降( F=338.17,Plt; 0.05),NC-siRNA組細(xì)胞活力無(wú)顯著性差異( Pgt; 0.05);在DDP濃度為 3.12.6.25.12.50.25.00mg/L 時(shí),siRNA-RAD51-264組的細(xì)胞活力較NC-siRNA組顯著降低 (t=3.72~63.90,Plt;0.05) 。
2.5敲降SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞中RAD51基因?qū)ζ浼?xì)胞周期的影響
Control組、NC-siRNA組、siRNA-RAD51組、siRNA-RAD51+DDP組細(xì)胞阻滯于 G0/G1 期的細(xì)胞比例分別為 (53.73±2.98)% : (50.53±4.56)% ( 60.73±1.70)% 、 (69.30±1.78)% ,各組間比較差異有顯著性 (F=23.29,Plt;0.05) ,除了Control組與NC-siRNA組比較無(wú)顯著差異外,其他幾組各組間兩兩比較均有顯著差異 (Plt;0.05) 。Control組、NC-siRNA組、siRNA-RAD51組、siRNA-RAD51十DDP組中S期細(xì)胞的比例分別為 (21.27±0.76)% 、(2 (21.97±2.02)% 服 (18.33±3.23)% 、( 12.50± 1.44)% ,各組間比較差異有顯著性 (F=12.95,Plt; 0.05),其中 siRNA-RAD51+DDP 組與Control組、NC-siRNA組比較差異有顯著性 (Plt;0.05) 。見(jiàn)圖3。
2.6敲降SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞中RAD51基因?qū)ζ浼?xì)胞凋亡的影響
流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)的結(jié)果顯示,Control組、NC-siRNA組、siRNA-RAD51組以及siRNA-RAD 51+DDP組的細(xì)胞調(diào)亡率分別為 (10.18±5.52)% 、(8.70±1.32)% 、 16.02±2.18)% 、( ?19.97± 3.31)% ,各組間比較差異有顯著性 (F=16.34,Plt; 0.05),其中siRNA-RAD51組、siRNA-RAD51 +DDP組分別與Control組、NC-siRNA組相比,細(xì)胞凋亡率顯著升高 (Plt;0.05 。見(jiàn)圖4。
A~D 分別代表Control組、NC-siRNA組、siRNA-RAD51組、siRNA-RAD5 1+ DDP組
圖3敲降SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞RAD51基因?qū)ζ浼?xì)胞周期的影響
A~D 分別代表Control組、NC-siRNA組、siRNA-RAD51組、siRNA-RAD51 + DDP組
圖4敲降SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞RAD51基因?qū)ζ浼?xì)胞凋亡的影響
3討論
近年來(lái),對(duì)于無(wú)法實(shí)現(xiàn)理想腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)的晚期卵巢癌患者,常需要先進(jìn)行 3~4 次NACT,以降低腫瘤負(fù)荷后再行中間型腫瘤細(xì)胞減滅術(shù)治療[14]。對(duì)于一些化療耐藥的原發(fā)性患者,NACT不僅達(dá)不到理想的化療效果,而且在化療過(guò)程中積累的細(xì)胞毒性或細(xì)胞突變可能會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)腫瘤的耐藥性[15]。因此,有效篩選適合NACT的患者,提高初治后鉑類(lèi)藥物的化療反應(yīng)性,對(duì)于延長(zhǎng)患者生存期非常重要。DSBs是鉑類(lèi)化療藥物致腫瘤細(xì)胞死亡的重要環(huán)節(jié),抑制鉑類(lèi)化療藥物誘導(dǎo)的DNA損傷的關(guān)鍵修復(fù)途徑是 HR[16-17] 。RAD51蛋白過(guò)表達(dá)可增強(qiáng)HR修復(fù)能力,改變重組途徑及增加基因組的不穩(wěn)定性,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)放療和化療耐受性增強(qiáng)[18-20]。HOPPE等[21]研究也發(fā)現(xiàn),RAD51高表達(dá)卵巢癌患者的原發(fā)性鉑耐藥風(fēng)險(xiǎn)更高。
本研究顯示,RAD51蛋白主要在腫瘤組織的細(xì)胞核中表達(dá),而且RAD51蛋白高表達(dá)者較RAD51蛋白低表達(dá)者對(duì)NACT敏感性更差??赡苣[瘤組織中高表達(dá)的RAD51可及時(shí)修復(fù)損傷的DNA,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞耐藥性,進(jìn)而降低其化療敏感性。研究顯示,在乳腺浸潤(rùn)癌和結(jié)腸腺癌患者中,化療不敏感組的RAD51表達(dá)要高于敏感組[22];RAD51高表達(dá)卵巢癌患者對(duì)鉑、紫杉烷和PARP抑制劑的耐藥性增加,鉑類(lèi)耐藥患者腫瘤組織中RAD51表達(dá)水平顯著升高[23]。為進(jìn)一步驗(yàn)證RAD51蛋白表達(dá)與卵巢癌細(xì)胞鉑類(lèi)藥物化療敏感性的關(guān)系,本研究在體外培養(yǎng)卵巢癌SKOV3細(xì)胞和SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞,對(duì)兩種細(xì)胞RAD51mRNA和蛋白的表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè)。研究結(jié)果顯示,SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞中RAD51mRNA和蛋白相對(duì)表達(dá)水平較SKOV3細(xì)胞顯著升高。隨后篩選出轉(zhuǎn)染效果最佳的siR-NA-RAD51-264用于后續(xù)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)。
本研究進(jìn)一步的結(jié)果顯示,隨著DDP濃度升高,siRNA-RAD51-264組細(xì)胞活力顯著下降;同一濃度之下,siRNA-RAD51-264組細(xì)胞的活力較NC-siRNA組也顯著下降。提示敲降RAD51基因后,SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞對(duì)DDP的耐藥性降低,敏感性增加,DDP的抗腫瘤活性增強(qiáng)。本研究的細(xì)胞周期檢測(cè)結(jié)果顯示,敲降SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞中RAD51基因后,細(xì)胞阻滯于 G0/G1 期,S期細(xì)胞比例下降,同時(shí)敲降RAD51基因后再行DDP處理,阻滯于 G0/G1 期的細(xì)胞比例進(jìn)一步增加,提示細(xì)胞增殖受到抑制。RAD51基因敲降后,DSBs修復(fù)能力下降,激活A(yù)TM-CHK1/CHK2信號(hào)通路,觸發(fā)細(xì)胞 G1/S 檢查點(diǎn),使腫瘤細(xì)胞阻滯于 G0/G1 期而不能進(jìn)入S期。鉑類(lèi)藥物作用于腫瘤細(xì)胞后形成DNA 鏈交聯(lián),導(dǎo)致DSBs[24-25],此時(shí)再加人DDP,進(jìn)一步加劇了DDP對(duì)SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞的損傷作用。綜合以上研究結(jié)果,敲降RAD51基因后,SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞對(duì)DDP敏感性增加,耐藥性下降,DDP抗腫瘤細(xì)胞作用增強(qiáng)。ZHANG等[26]研究發(fā)現(xiàn),二甲雙胍和DDP聯(lián)合應(yīng)用后,二甲雙胍抑制了DDP引起的ATM/CHK2信號(hào)通路的激活,同時(shí)上調(diào)卵巢癌細(xì)胞中RAD51修復(fù)蛋白,導(dǎo)致卵巢癌細(xì)胞對(duì)DDP的耐藥性增強(qiáng)。本研究的細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)也顯示,敲降SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞中的RAD51基因后,細(xì)胞凋亡率顯著升高。提示SK-OV3-DDP耐藥細(xì)胞可能因?yàn)樽铚?G0/G1 期,無(wú)法進(jìn)行復(fù)制,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
鉑類(lèi)藥物耐藥性通常與HR修復(fù)能力增強(qiáng)有關(guān),HR修復(fù)能力增強(qiáng)可使癌細(xì)胞更有效地修復(fù)鉑類(lèi)藥物造成的 DSBs[17,27] 。而通過(guò)敲降或者抑制RAD51來(lái)抑制HR修復(fù)能力,也是逆轉(zhuǎn)耐藥性、增強(qiáng)化療敏感性的有效策略[28]。既往研究報(bào)道,用RAD51小分子抑制劑作用于食管腺癌和結(jié)腸癌細(xì)胞系后,鉑類(lèi)化療藥物的細(xì)胞毒性增強(qiáng),腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性增加[29]。綜上可見(jiàn),通過(guò)敲降RAD51或者開(kāi)發(fā)RAD51抑制劑,可以有效逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞對(duì)DDP的耐藥性,提高化療敏感性,為逆轉(zhuǎn)卵巢癌鉑類(lèi)耐藥提供新的研究靶點(diǎn)。
綜上所述,卵巢腫瘤組織中RAD51蛋白高表達(dá)患者對(duì)NACT敏感性差,腫瘤組織中RAD51蛋白表達(dá)水平有望成為卵巢癌患者NACT敏感性指標(biāo),敲降RAD51可有效逆轉(zhuǎn)SKOV3-DDP耐藥細(xì)胞對(duì)DDP的耐藥性,提高化療敏感性。期待通過(guò)靶向RAD51開(kāi)發(fā)新的治療藥物,通過(guò)下調(diào)RAD51表達(dá)來(lái)增強(qiáng)化療敏感性,以改善卵巢癌患者生存預(yù)后,為逆轉(zhuǎn)卵巢癌鉑類(lèi)藥物耐藥性提供新的研究靶點(diǎn)。
倫理批準(zhǔn)和知情同意:本研究涉及的所有試驗(yàn)均已通過(guò)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的審核批準(zhǔn)(文件號(hào)QYFYWZLL29813)。所有試驗(yàn)過(guò)程均遵照《醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)》的條例進(jìn)行。受試對(duì)象或其親屬已經(jīng)簽署知情同意書(shū)。作者聲明:婁艷輝、劉慧、陳云慶參與了研究設(shè)計(jì);劉慧、戚慧陽(yáng)、孫欣、婁艷輝參與了論文的寫(xiě)作和修改。所有作者均閱讀并同意發(fā)表該論文,且均聲明不存在利益沖突。
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(本文編輯耿波)