黎 靖 陳 紅 雷正明 付文廣 淦 宇 蔣 禹 溫 劍 李 秋 李 波
(瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院肝膽外科,四川 瀘州 646000)
?
B7-H1在肝癌中的表達(dá)及其對(duì)肝癌細(xì)胞增殖和凋亡的影響
黎靖陳紅雷正明付文廣淦宇蔣禹溫劍李秋李波
(瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院肝膽外科,四川瀘州646000)
〔摘要〕目的探討B(tài)7-H1在人肝癌組織中的表達(dá)情況及其對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞增殖能力和凋亡水平的影響。方法采用組織化學(xué)染色方法觀察肝癌組織和癌旁正常組織中B7-H1的表達(dá)情況。采用Lonza電轉(zhuǎn)染的方法轉(zhuǎn)染si-B7-H1-1和si-B7-H1-2進(jìn)入肝癌HepG2細(xì)胞,并通過(guò)RT-PCR和Weatern印跡方法檢測(cè)肝癌HepG2細(xì)胞中B7-H1的表達(dá)情況。敲低肝癌HepG2細(xì)胞中B7-H1的表達(dá)后,采用MTT方法檢測(cè)肝癌HepG2細(xì)胞的增殖情況,并采用Annexin V/7-AAD雙染的方法檢測(cè)肝癌HepG2細(xì)胞的凋亡水平。結(jié)果與癌旁正常組織相比,肝癌組織中B7-H1的表達(dá)水平顯著升高。采用Lonza電轉(zhuǎn)染的方法轉(zhuǎn)染si-B7-H1-1和si-B7-H1-2進(jìn)入肝癌HepG2細(xì)胞后,肝癌HepG2細(xì)胞中-B7-H1的表達(dá)水平均顯著降低。轉(zhuǎn)染si-B7-H1-1和si-B7-H1-2敲低肝癌HepG2細(xì)胞中B7-H1表達(dá)后,肝癌HepG2細(xì)胞的增殖能力均顯著降低,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.01)。轉(zhuǎn)染si-B7-H1-1和si-B7-H1-2敲低肝癌HepG2細(xì)胞中B7-H1表達(dá)后,肝癌HepG2細(xì)胞的凋亡均顯著升高,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.01)。結(jié)論肝癌組織中B7-H1的表達(dá)水平顯著升高,且B7-H1可促進(jìn)肝癌HepG2細(xì)胞的增殖能力,并抑制肝癌HepG2細(xì)胞的凋亡水平,提示肝癌組織中高表達(dá)的B7-H1與肝癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。
〔關(guān)鍵詞〕肝癌;B7-H1;增殖;凋亡
B7-H1(B7 homolog 1)是B7家族的第三個(gè)成員,又稱為程序性死亡配體(PD-L1)。B7-H1主要表達(dá)于T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹(shù)突細(xì)胞〔1,2〕。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn),B7-H1具有促進(jìn)腫瘤進(jìn)展的功能,且在多種腫瘤細(xì)胞均存在B7-H1不同程度的表達(dá)上調(diào)〔3,4〕。而關(guān)于B7-H1在肝癌組織的表達(dá)及其對(duì)肝癌細(xì)胞增殖和凋亡能力的影響目前研究還不是很多,本研究旨在觀察B7-H1對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞增殖和凋亡的影響。
1材料與方法
1.1臨床資料選取2013 年12月1日至2014 年12月01日在我科住院并行手術(shù)治療的肝癌患者50例?;颊咝g(shù)前均未接受化學(xué)治療、放射治療或免疫治療,收取患者癌組織標(biāo)本,同時(shí)收集50例患者癌旁組織標(biāo)本作為對(duì)照。組織標(biāo)本離體后10 min內(nèi)凍存于液氮中保存。每例樣本均經(jīng)過(guò)組織病理學(xué)診斷證實(shí)為肝癌,癌旁組織亦均經(jīng)過(guò)組織病理學(xué)診斷證實(shí)未見(jiàn)腫瘤進(jìn)入。患者的平均年齡(58.1±17.1)歲。
1.2細(xì)胞及主要試劑人肝癌細(xì)胞系HepG2購(gòu)自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所,細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中。辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的羊抗鼠IgG及免疫組織化學(xué)染色試劑盒購(gòu)自中杉金橋生物技術(shù)有限公司;轉(zhuǎn)染試劑購(gòu)自Lonza公司;si-B7-H1-1和si-B7-H1-2購(gòu)自Invitrogen公司;B7-H1和Actin抗體購(gòu)自Santa Cruz公司;Annexin V/7-AAD染色試劑盒購(gòu)自Biolegend公司。
1.3免疫組織化學(xué)染色方法標(biāo)本采用甲醛固定、石蠟包埋的組織進(jìn)行,具體操作方法參見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道〔5〕。
1.4電穿孔轉(zhuǎn)染法嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。
1.5Western印跡肝癌HepG2細(xì)胞總蛋白經(jīng)10% SDS-PAGE 分離膠和5%濃縮膠分離后,通過(guò)半干轉(zhuǎn)膜儀將蛋白轉(zhuǎn)印至硝酸纖維素膜上,硝酸纖維素膜隨后采用含5% BSA 的TBST室溫孵育封閉2 h,于適量封閉液加入鼠抗人p-Smad2和p-Erk1/2抗體,4℃過(guò)夜孵育。次日以0.1% TBST 洗滌硝酸纖維素膜3次,5 min/次,加入相應(yīng)種屬的HRP標(biāo)記二抗,室溫孵育1 h。0.1% TBST 子弟硝酸纖維素膜后,采用Supersignal West Femto/Pico HRP敏感化學(xué)發(fā)光底物對(duì)條帶進(jìn)行顯色。β-actin作為內(nèi)參對(duì)照。所有實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)3次。
1.6MTT方法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力肝癌HepG2細(xì)胞培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,接種于96孔培養(yǎng)板中,每孔中加入20 μl的MTT溶液,作用4 h后吸出上清,加入150 μl的DMSO溶液,低速震蕩10 min后,波長(zhǎng)490 nm處測(cè)定OD值。
1.7凋亡染色方法嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。
1.8統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS16.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)。
2結(jié)果
2.1B7-H1在肝癌組織中的表達(dá)情況免疫組織化學(xué)染色結(jié)果顯示,癌旁正常組織僅6例(12.0%)為B7-H1染色陽(yáng)性;而肝癌組織有24例(48.0%)。肝癌組織B7-H1表達(dá)水平與癌旁正常組織相比顯著升高。見(jiàn)圖1。
圖1 肝癌組織B7-H1免疫組織化學(xué)染色結(jié)果(×100)
2.2B7-H1在肝癌HepG2細(xì)胞中的表達(dá)情況轉(zhuǎn)染si-B7-H1-1和si-B7-H1-2可顯著降低肝癌HepG2細(xì)胞中B7-H1的mRNA表達(dá)水平(分別為0.38±0.06,0.48±0.09),parental組為1.00±0.39,si-control組為1.14±0.43;同時(shí),轉(zhuǎn)染si-B7-H1-1和si-B7-H1-2亦可顯著降低肝癌HepG2細(xì)胞中B7-H1的蛋白表達(dá)水平。見(jiàn)圖2。
圖2 敲低B7-H1在肝癌HepG2細(xì)胞中的表達(dá)效果檢測(cè)
2.3B7-H1對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞增殖能力的影響如圖3所示,轉(zhuǎn)染si-B7-H1-1和si-B7-H1-2敲低肝癌HepG2細(xì)胞中B7-H1表達(dá)后,肝癌HepG2細(xì)胞的增殖能力均顯著降低,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.01)。
2.4B7-H1對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞凋亡水平的影響轉(zhuǎn)染si-B7-H1-1和si-B7-H1-2敲低肝癌HepG2細(xì)胞中B7-H1表達(dá)后,肝癌HepG2細(xì)胞的凋亡均顯著升高〔分別為(14.13±4.13)%,(13.65±3.87)%〕,與對(duì)照組〔parental組為(6.94±1.86)%,si-control組為(7.08±1.74)%〕相比差異顯著(P<0.01)。
圖3 B7-H1對(duì)肝癌HepG2細(xì)胞增殖能力的影響
3討論
免疫共刺激分子B7-H1(又稱為CD274)是新近發(fā)現(xiàn)的程序性死亡共抑制受體(PD-1)(又稱為CD279)的配體分子〔6〕。細(xì)胞被激活或在有IFN-α存在的條件下,B7-H1的表達(dá)可出現(xiàn)上調(diào)。除外表達(dá)于淋巴細(xì)胞,在心臟血管內(nèi)皮細(xì)胞、微血管內(nèi)皮細(xì)胞、胰島和胎盤組織中也檢測(cè)到低水平的B7-H1表達(dá)〔7〕。正常情況下,表達(dá)于抗原提呈細(xì)胞表面的B7-H1可通過(guò)于T細(xì)胞表面的PD-1相結(jié)合,而在誘導(dǎo)和維持免疫耐受中發(fā)揮重要作用。
近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn),B7-H1分子不僅表達(dá)于淋巴細(xì)胞和正常組織中,在惡性腫瘤中也有表達(dá),包括肺、食道、頭頸部鱗癌以及其他類型的腫瘤,如乳腺癌、黑素瘤、膠質(zhì)瘤、卵巢癌、膀胱鱗狀細(xì)胞癌〔8〕。腫瘤組織中表達(dá)的B7-H1分子與腫瘤預(yù)后不良密切相關(guān),且與腫瘤惡性程度相關(guān)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,阻斷B7-H1的作用可加速腫瘤的消退〔9,10〕。腫瘤相關(guān)的B7-H1具有誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)凋亡的作用,從而使得腫瘤科從T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫監(jiān)視作用中逃逸〔11〕。關(guān)于B7-H1在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用研究還處于初期階段。Dong等〔11〕研究發(fā)現(xiàn),在正常的結(jié)腸組織中不存在B7-H1的表達(dá),而在惡性程度較高的結(jié)直腸癌組織中可檢測(cè)到B7-H1的表達(dá)。同時(shí),Shi等〔8〕研究發(fā)現(xiàn)B7-H1的表達(dá)與結(jié)直腸癌的預(yù)后不良密切相關(guān),同時(shí)具有調(diào)節(jié)結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖和侵襲的功能。
本研究結(jié)果顯示,在肝癌組織中B7-H1的表達(dá)水平顯著升高;同時(shí),B7-H1具有存進(jìn)肝癌細(xì)胞增殖,并抑制肝癌細(xì)胞凋亡的作用,提示肝癌組織中高表達(dá)的B7-H1與肝癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。
4參考文獻(xiàn)
1Yan Z,Zhuansun Y,Liu G,etal.Mesenchymal stem cells suppress T cells by inducing apoptosis and through PD-1/B7-H1 interactions〔J〕.Immunol Lett,2014;162(1 Pt A):248-55.
2Wang H,Qi F,Dai X,etal.Requirement of B7-H1 in mesenchymal stem cells for immune tolerance to cardiac allografts in combination therapy with rapamycin〔J〕.Transpl Immunol,2014;31(2):65-74.
3Jang IK,Lee JH,Yoon HH,etal.Suppression of T-cell proliferation by and B7-H1 expression on human liver-derived stem cells〔J〕.Transplant Proc,2015;47(3):784-6.
4Yang Y,Wu KE,Zhao E,etal.B7-H1 enhances proliferation ability of gastric cancer stem-like cells as a receptor〔J〕.Oncol Lett,2015;9(4):1833-8.
5Quan Y,Xu M,Cui P,etal.Grainyhead-like 2 promotes tumor growth and is associated with poor prognosis in colorectal cancer〔J〕.J Cancer,2015;6(4):342-50.
6Dong H,Zhu G,Tamada K,etal.B7-H1,a third member of the B7 family,co-stimulates T-cell proliferation and interleukin-10 secretion〔J〕.Nat Med,1999;5(12):1365-9.
7Eppihimer MJ,Gunn J,F(xiàn)reeman GJ,etal.Expression and regulation of the PD-L1 immunoinhibitory molecule on microvascular endothelial cells〔J〕.Microcirculation,2002;9(2):133-45.
8Shi SJ,Wang LJ,Wang GD,etal.B7-H1 expression is associated with poor prognosis in colorectal carcinoma and regulates the proliferation and invasion of HCT116 colorectal cancer cells〔J〕.PLoS One,2013;8(10):e76012.
9Hirano F,Kaneko K,Tamura H,etal.Blockade of B7-H1 and PD-1 by monoclonal antibodies potentiates cancer therapeutic immunity〔J〕.Cancer Res,2005;65(3):1089-96.
10Keir ME,Butte MJ,F(xiàn)reeman GJ,etal.PD-1 and its ligands in tolerance and immunity〔J〕.Annu Rev Immunol,2008;26:677-704.
11Dong H,Strome SE,Salomao DR,etal.Tumor-associated B7-H1 promotes T-cell apoptosis:a potential mechanism of immune evasion〔J〕.Nat Med,2002;8(8):793-800.
〔2015-08-17修回〕
(編輯滕欣航)
〔中圖分類號(hào)〕R735
〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A
〔文章編號(hào)〕1005-9202(2016)08-1832-02;
doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.08.018
基金項(xiàng)目:四川省衛(wèi)計(jì)委項(xiàng)目(140030)
第一作者:黎靖(1970-),男,副主任醫(yī)師,主要從事肝膽胰疾病基礎(chǔ)和臨床方向研究。