蘭國玉 湯守元 黃耿 朱鐘鐘 李新明 羅海平 姜進平
1鄂東醫(yī)療集團黃石市中心醫(yī)院湖北理工學院附屬醫(yī)院胃腸外科,黃石 435000;2鄂東醫(yī)療集團黃石市中心醫(yī)院湖北理工學院附屬醫(yī)院泌尿外科,黃石 435000
胃癌是全球最常見的惡性腫瘤之一,是癌癥相關(guān)死亡的重要原因[1]。胃癌缺乏早期診斷和治療的標志物,許多患者確診時已處于晚期,導致胃癌患者的5年總生存率很低[2]。探究新的分子靶點對胃癌的診療具有重要意義。微小RNA(miRNA)是一類非蛋白編碼的單鏈小RNA,長度為19~25個核苷酸,可在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控基因的表達[3]。miRNA通過影響細胞的代謝、分化、增殖、侵襲等生物學過程,在胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程中具有重要功能[4]。miR-4795-3p長度為22個核苷酸,其在疾病中的作用尚未見報道。本研究于2020年6月至12月探究miR-4795-3p對胃癌細胞增殖和侵襲能力的影響及可能的調(diào)控機制。
胃癌細胞株BGC823購于中國科學院典型培養(yǎng)物保藏委員會細胞庫;RPMI-1640培養(yǎng)基購于美國Gibco公司;淋巴細胞增殖檢測(MTS)試劑盒購于上海生工生物工程股份有限公司;陰性對照模擬物、miR-4795-3p模擬物、表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)野生型(EGFR-WT)重組質(zhì)粒、EGFR突變型(EGFR-MT)重組質(zhì)粒購于上海碧云天生物技術(shù)有限公司;雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒購于美國Promega公司;Lipofectamine 3000轉(zhuǎn)染試劑、實時定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR)試劑盒購于美國Invitrogen公司;超敏ECL發(fā)光試劑盒購于美國Thermo公司;一抗和辣根過氧化物酶標志的二抗購于美國BD公司。
BGC823采用含10%胎牛血清RPMI-1640培養(yǎng)基培養(yǎng)于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中,在6孔板接種對數(shù)生長期BGC823細胞,采用Lipofectamine 3000試劑轉(zhuǎn)染陰性對照模擬物或miR-4795-3p模擬物,標記為陰性對照組和miR-4795-3p組,12 h后更換培養(yǎng)基。
采用TRIzol法提取兩組對數(shù)生長期細胞的總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA后進行qRT-PCR反應(yīng),以U6為miR-4795-3p的內(nèi)參基因,以GAPDH為EGFR的內(nèi)參基因,根據(jù)2-ΔΔCt法計算miR-4795-3p、EGFR mRNA表達情況。EGFR正向引物:5’-AGGCACGAGTAACAAGCTCAC-3’,反 向 引 物5’-ATGAGGACATAACCAGCCACC-3’;U6正 向 引 物:5’-TGACACGCAAATTCGTGAAGCGTTC-3’,反 向 引 物5’-CCAGTCTCAGGGTCCGAGGTATTC-3’;miR-4795-3p正向引物:5’-CAGAAGTGGCTAATAATA-3’,反向引物5’-CTTCATCAGCGTCAACAG-3’;GAPDH正 向 引 物:5’-GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT-3’,反 向 引 物5’-GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG-3’。
調(diào)整兩組BGC823細胞密度為6×103個/ml,以200μl/孔接種至96孔板,于第1、2、3、4天檢測BGC823細胞的增殖。加入20μl/孔MTS試劑,于培養(yǎng)箱孵育4 h,酶標儀檢測每孔于450 nm波長處吸光度(A450)值,繪制BGC823細胞生長曲線。
用不含血清的RPMI-1640培養(yǎng)基調(diào)整兩組BGC823細胞密度為1×105個/ml,以200μl/孔接種于Transwell上室,在下室加入600μl/孔含血清的培養(yǎng)基,培養(yǎng)24 h后,甲醇固定并采用結(jié)晶紫染色,于倒置顯微鏡下計數(shù)細胞侵襲數(shù)。
采用miRcode數(shù)據(jù)庫預(yù)測miR-4795-3p的靶基因,EGFR可能是miR-4795-3p的靶基因。分別將EGFR-WT質(zhì)?;駿GFR-MT質(zhì)粒與陰性對照模擬物或miR-4795-3p模擬物共轉(zhuǎn)染至BGC823細胞,48 h后采用雙熒光素酶報告基因檢測試劑盒檢測每孔BGC823細胞熒光素酶的相對活性。
用RIPA裂解液裂解BGC823細胞并提取總蛋白,采用SDS-PAGE凝膠電泳分離蛋白,硝酸纖維素膜轉(zhuǎn)膜。室溫封閉后加入一抗,4℃孵育過夜。加入二抗,室溫孵育1 h,滴加ECL顯影液,采用凝膠成像儀曝光,觀察每組蛋白條帶。
采用SPSS 21.0軟件分析數(shù)據(jù),符合正態(tài)分布的計量資料均以均數(shù)±標準差(±s)表示,兩組間比較應(yīng)用獨立樣本t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
陰性對照組和miR-4795-3p組BGC823細胞中miR-4795-3p的表達分別為(1.02±0.11)和(11.04±1.23),miR-4795-3p組是陰性對照組的10.82倍,差異有統(tǒng)計學意義(t=8.14,P<0.01)。
與陰性對照組相比,miR-4795-3p組BGC823細胞在第2、3、4天的A450值顯著下降(均P<0.05),表明miR-4795-3p能夠抑制胃癌BGC823細胞增殖能力(圖1)。
圖1 高表達miR-4795-3p對BGC823細胞增殖能力的影響
陰性對照組和miR-4795-3p組BGC823細胞細胞侵襲數(shù)分別為(79.76±6.27)個和(31.38±5.46)個,差異有統(tǒng)計學意 義(t=5.82,P<0.01),提示miR-4795-3p可抑制胃癌BGC823細胞的侵襲能力。
雙熒光素酶報告基因?qū)嶒烇@示,陰性對照+EGFR-WT組和miR-4795-3p+EGFR-WT組BGC823細胞相對熒光素酶活性分別為(1.01±0.08)和(0.22±0.05),差異有統(tǒng)計學意義(t=8.58,P<0.01),提示miR-4795-3p可靶向結(jié)合EGFR。
陰性對照組和miR-4795-3p組BGC823細胞中EGFR mRNA的表達分別為(1.00±0.03)和(0.35±0.04),證實miR-4795-3p可直接下調(diào)EGFR mRNA的表達(t=14.08,P<0.01)。
Western blot結(jié)果表明,與陰性對照組相比,miR-4795-3p組BGC823細胞EGFR蛋白減少,EGFR/MAPK信號通路蛋白如p-MEK、p-ERK表達降低(圖2)。
圖2 高表達miR-4795-3p對EGFR蛋白表達的影響
研究表明,miRNA由具有發(fā)夾結(jié)構(gòu)的miRNA前體通過Dicer酶加工合成,其表達具有明顯的細胞特異性[5]。miRNA通過表現(xiàn)為癌基因或抑癌基因作用,其上調(diào)或下調(diào)與胃癌的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)[6]。miRNA如miR-665[5]、miR-129-5p[7]等通過負性調(diào)控癌基因的表達,抑制胃癌的生長和轉(zhuǎn)移。miRNA如miR-301a-3p[8]、miR-223-5p[9]等通過下調(diào)抑癌基因的表達,促進胃癌的生長和轉(zhuǎn)移。miR-4795-3p在胃癌細胞中的作用并不清楚。本研究表明,高表達miR-4795-3p可顯著抑制胃癌BGC823細胞的增殖和侵襲能力,miR-4795-3p在胃癌細胞中發(fā)揮抑癌基因作用。
miRNA與靶基因mRNA的3’非翻譯區(qū)互補配對,誘導靶基因mRNA的降解或抑制蛋白合成,進而在轉(zhuǎn)錄后水平負性調(diào)控靶基因的表達[6]。本研究應(yīng)用生物信息學軟件miRcode數(shù)據(jù)庫預(yù)測顯示,miR-4795-3p和EGFR mRNA存在互補配對的反應(yīng)元件。EGFR蛋白是一種糖蛋白,其在多種實體瘤中過表達,可促進腫瘤細胞的增殖、侵襲及血管生成[10]。高表達的EGFR與胃癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、臨床分期呈正相關(guān),是食胃癌患者的獨立預(yù)后因素,EGFR參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展過程[11]。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒烇@示,miR-4795-3p可互補配對結(jié)合EGFR mRNA。本研究進一步證實,轉(zhuǎn)染miR-4795-3p后細胞中EGFR表達下降,表明miR-4795-3p可靶向負調(diào)控EGFR的表達,EGFR是miR-4795-3p的靶基因。EGFR/MAPK信號通路的激活可促進胃癌細胞的增殖和侵襲[12]。本研究顯示,miR-4795-3p下調(diào)EGFR表達后,BGC823細胞中EGFR/MAPK信號通路蛋白如p-MEK、p-ERK表達降低,EGFR/MAPK信號通路被抑制。
綜上所述,miR-4795-3p能夠通過靶向負調(diào)控EGFR表達,干擾EGFR/MAPK信號通路,抑制胃癌細胞的增殖和侵襲能力,本研究為miRNA在胃癌的靶向治療研究提供了理論基礎(chǔ)。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突