徐艷瓊,唐 銘,楊承綱
(1.昆明醫(yī)科大學第三附屬醫(yī)院病理科,云南 昆明 650100;2.云南省第一人民醫(yī)院,云南 昆明 650034)
甲狀腺癌(thyroid cancer)是一種增殖率最高的內分泌系統(tǒng)腫瘤,近年來發(fā)病率不斷升高[1,2]。由濾泡細胞產生的分化型甲狀腺癌(DTC)進一步細分為乳頭狀甲狀腺癌(PTC)、濾泡性甲狀腺癌(FTC)和許特爾細胞癌(HTC),其中PTC 是最常見的組織學類型[3]。DNA 甲基化是惡性腫瘤常見的表觀遺傳修飾,抑癌基因的甲基化可以影響基因的表達水平,從而有利于腫瘤的發(fā)生發(fā)展。對腫瘤甲基化的檢測,有助于制定腫瘤的治療方案以及預后評估[4]。近年來研究顯示,多個基因與甲狀腺腫瘤的發(fā)生發(fā)展相關。Khatami F 等[5]報道CDH1 和SCL5A8 基因與甲狀腺癌的發(fā)生風險相關;謝小紅等[6]發(fā)現(xiàn)PCDH8 基因甲基化與乳頭狀甲狀腺的發(fā)生發(fā)展相關。乙酰輔酶A羧化酶β(ACACB)是乙酰輔酶A 的一種亞型蛋白,能阻礙脂肪酸的β 氧化過程,在脂質代謝中起重要作用的基因[7]。在腫瘤細胞中,95%的脂肪酸是從頭合成的,會有脂肪酸的積累,積累到一定程度時會形成乳腺腫瘤組織的膜脂質,影響細胞的信號傳導,進而影響機體的生命活動[8]。對ACACB 進行生物信息學分析發(fā)現(xiàn),其在喉部鱗狀細胞癌、三陰性乳腺癌、視網(wǎng)膜母細胞瘤、黑色素瘤中低表達。有研究報道對調控PTC 進程的基因進行生物信息學分析,發(fā)現(xiàn)與脂肪代謝密切相關的ACACB 表達量顯著下調,并被預測為是與PTC 患者預后相關的基因[9]。ACACB 在甲狀腺乳頭狀癌中表達水平降低可能與其甲基化有關[10]。本研究通過對甲狀腺乳頭狀癌患者進行研究,旨在檢測ACACB 在甲狀腺乳頭狀癌患者中的甲基化和蛋白表達水平,探討其作為預后和生存指標的可能性,為臨床精準治療提供新的思路。
1.1 材料來源 于2020 年11 月-2021 年3 月在云南省第一人民醫(yī)院采集10 例乳頭狀甲狀腺癌患者的腫瘤組織和癌旁正常組織樣本,所有組織采集后保存在-80 ℃冰箱,以備后續(xù)實驗使用。
1.2 主要試劑 ACACB 多克隆抗體(貨號:PA5-52309;品牌:Thermo Fisher)和TaqManTM 逆轉錄試劑(貨號:N8 080234;品牌:Thermo Fisher)購買自賽默飛世爾科技(中國)有限公司;血液/細胞/組織基因組DNA 提取試劑盒(貨號:DP304-02;品牌:TIANGEN)購買自云南表達科技有限公司;蛋白提取試劑盒(貨號:ab 270054;品牌:abcam)購買自昆明貝爾吉科技有限公司;引物合成自昆明擎科生物科技有限公司。
1.3 ACACB 基因啟動子甲基化檢測 按照DNA 提取試劑盒說明書提取癌和癌旁組織基因組總DNA,甲基化特異性PCR(MSP)上游引物MF1:AATTTTGAAGAGAATGTGGTAAT 和下游引物:MR1:TTTAAAAAACAAACCCCCATTAAA;甲基化非特異性 PCR(USP)上游引物:UF1:TGGGTTGGGTATTGTGTAGGTA 和下游引物UR1:AACCCTCAAATCACACCAC。甲基化檢測PCR 擴增條件為:95 ℃預變性3 min,后續(xù)30 個循環(huán)擴增(95 ℃變性30 s,62 ℃退火30 s,72 ℃延伸50 s),循環(huán)結束,72 ℃延伸2 min,最后4 ℃保持。
1.4 實時熒光定量PCR(qRT-PCR)提取乳頭狀患者癌細胞中的RNA,使用TaqManTM 逆轉錄試劑逆轉錄成CDNA 后,使用上游引物ACACB F1:AAAGAAACACGGGCTTGAGTTGG 和下游引物 ACACBR1:TGATCTTTAGGCACCTGTGTGCT 進 行q RT-PCR。β-actin 最為內參,其上游引物序列:5'-ACACTGTGCCCATCTACGAGG-3',下游引物序列:5'-AGGGGCCGGACTCGTCATACT-3'。PCR 程序ACACB:95 ℃預變性3 min,30 個循環(huán)(94 ℃變性30 s、60 ℃退火25 s、72 ℃延伸30 s)72 ℃延伸5 min。β-actin:95 ℃預變性3 min,28 個擴增循環(huán)(94 ℃變性30 s、58 ℃退火30 s、72 ℃延伸30 s),最后72 ℃延伸5 min,隨后4 ℃保持。
1.5 蛋白質免疫印跡分析(WB)提取乳頭狀甲狀腺癌和癌旁組織總蛋白質,定量變性后,進行SDSPAGE 電泳,轉膜后進行脫脂牛奶孵育2 h,孵育結束后PBST 洗膜3 次,每次5 min,按照1∶1000 稀釋ACACB 抗體,過夜孵育后進行顯影檢測,每組進行3 次重復實驗。
1.6 數(shù)據(jù)分析 使用軟件Image J 計算WB 圖片每個條帶的灰度值,隨后將各組灰度值輸入軟件Graph-Pad Prism 8 進行柱狀圖繪制。
2.1 ACACB 基因mRNA 表達量分析 與癌旁正常組織相比,乳頭狀甲狀腺癌組織中ACACB 基因mRNA 水平均下調,且不同乳頭狀甲狀腺癌樣本中ACACB 水平下調水平差異較大,2、5、31 和28 號樣本中乳頭狀甲狀腺癌組織和癌旁正常組織的ACACB基因mRNA 表達水平差異最大;25、26 和27 號樣本中乳頭狀甲狀腺癌組織和癌旁正常組織的ACACB基因mRNA 表達水平差異最小,見圖1。
圖1 乳頭狀甲狀腺癌組織和癌旁正常組織中ACACB 基因mRNA 表達量比較
2.2 ACACB 蛋白在乳頭狀甲狀腺癌組織中的表達WB 檢測顯示,8 例患者的ACACB 基因蛋白水平低于癌旁正常組織,僅2 例患者(2 號和3 號樣本)ACACB 基因的蛋白表達水平高于癌旁正常組織,ACACB 的表達量與乳頭狀甲狀腺癌的發(fā)生密切相關,見圖2。
圖2 ACACB 蛋白在乳頭狀甲狀腺癌組織中的表達
2.3 ACACB 基因啟動子甲基化水平 甲基化特異性PCR 檢測顯示,在乳頭狀甲狀腺癌組中ACACB 基因發(fā)生啟動子甲基化的比率為60.00%(6/10),正常樣本中ACACB 基因發(fā)生啟動子甲基化的比率為30.00%(3/10);另外有20.00%(2/10)的甲狀腺癌組織和癌旁正常組織同時發(fā)生甲基化,見圖3。
圖3 ACACB 基因啟動子甲基化水平
多個報道顯示,在乳頭狀甲狀腺癌中,癌組織中ACACB 基因mRNA 表達水平低于對應癌旁正常組織[11,12],但其對于乳頭狀甲狀腺癌的調控機制以及ACACB 基于表達異常的機制尚不清楚。本研究顯示,不同來源樣本的乳頭狀甲狀腺組織中,癌組織和癌旁正常組織中ACACB 基因的mRNA 表達水平存在不同程度的差異。但WB 結果顯示,8 例乳頭狀甲狀腺癌組織的ACACB 基因蛋白水平低于對應癌旁組織,僅2 例乳頭狀甲狀腺癌組織中ACACB 基因蛋白存在高表達;與此同時,60.00%的乳頭狀甲狀腺癌組織存在啟動子甲基化。因此,在乳頭狀甲狀腺癌中ACACB 基因啟動子甲基化會降低ACACB基因轉錄。
Li X 等[10]研究認為,乳頭狀甲狀腺癌中ACACB基因mRNA 水平下降可能與其甲基化水平相關。本研究中,存在ACACB 基因啟動子甲基化的癌組織中ACACB 基因的mRNA 水平均降低,25、26 和27號樣本癌組織存在較低甲基化水平,同時其癌組織中ACACB 基因mRNA 水平與癌旁組織相差最小。
本研究不足之處:本次通過對乳頭狀甲狀腺癌組織中ACACB 基因的表達水平及甲基化水平的研究,發(fā)現(xiàn)ACACB 基因表達異常與其甲基化水平相關,但ACACB 基因表達異常與甲狀腺癌發(fā)生發(fā)展的關系仍不明確。與此同時,在少數(shù)樣本中ACACB基因蛋白水平有一定程度上升,其原因尚不清楚,后續(xù)仍需在細胞層面對其調控機制進行探究。
綜上所述,乳頭狀甲狀腺癌中存在較高比例的ACACB 基因啟動子甲基化,啟動子甲基化的發(fā)生影響了基因的轉錄活性,同時其蛋白水平相應下降,但具體機制尚不清楚。