周超鋒, 周世繁, 田 青, 王 賽, 李洪霖, 馬純政
(河南省中醫(yī)院 河南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院腫瘤科,河南 鄭州 450002)
食管癌是一種高侵襲性腫瘤。目前食管癌主要有2 種組織學(xué)類型,即食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cancer,ESCC) 和食管腺癌(esophageal adenocarcinoma,ECA)。ESCC 作為食管癌的主要組織學(xué)類型主要發(fā)生在亞洲,占食管癌的90% 以上。由于缺乏可行的診斷策略,目前確診時(shí)的食管癌患者多為晚期,其5 年生存率非常低[1]。長(zhǎng)鏈非編碼RNA (long non-coding RNA,lncRNA) 是一個(gè)長(zhǎng)度為200 個(gè)核苷酸的非編碼RNA 轉(zhuǎn)錄體家族,與各種類型癌癥的病理發(fā)展有關(guān)[2]。研究[3]顯示:lncRNA 生物學(xué)功能豐富,廣泛參與生物體各類重要生理過(guò)程。研究[4]表明:lncRNA 參與了食管癌的發(fā)生發(fā)展,lncRNA-尿路上皮癌胚抗原1 (urothelial carcinoma antigen 1,UCA1) 在食管癌中作為性別決定基因相關(guān)HMG盒基因4 (sex determination gene associated with HMG box gene 4,Sox4) 的競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA) 促進(jìn)細(xì)胞增殖。lncRNA- 漿細(xì)胞瘤轉(zhuǎn)化遷移基因1(plasmacytoma variant translocation 1,PVT1) 的高表達(dá)通過(guò)誘導(dǎo)上皮- 間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelialmesenchymal transition,EMT) 促進(jìn)食管癌的侵襲[5]。DNA 損傷誘導(dǎo)的非編碼RNA (non-coding RNA activated by DNA damage,NORAD) 是一種保守的lncRNA,在不同癌癥發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要的生物學(xué)功能。NORAD通過(guò)抑制miR-202-5p參與結(jié)直腸癌進(jìn)展[6],通過(guò)調(diào)控miR-214/蛋白激酶B (protein kinase B,PKB) /哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)軸促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖,抑制胃癌細(xì)胞凋亡[7]。近年來(lái)越來(lái)越多的研究[8-9]顯示: miR-26a-5p 參與了胰腺導(dǎo)管腺癌、肝癌和結(jié)直腸癌等的發(fā)展,而且在骨肉瘤U2OS 細(xì)胞和骨髓干細(xì)胞中NORAD 與miR-26a-5p 具有靶向作用。然而,NORAD 與miR-26a-5p 在食管癌中的研究甚少,且NORAD是否通過(guò)miR-26a-5p 發(fā)揮作用尚不清楚。本文作者分析NORAD 在食管癌細(xì)胞中的表達(dá)模式和生物學(xué)功能,探討食管癌的發(fā)病機(jī)制,為尋找食管癌有價(jià)值的治療靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。
1.1 組織標(biāo)本來(lái)源收集在本院行手術(shù)治療的45 例食管癌患者癌組織和40 例食管癌患者的癌旁正常組織標(biāo)本。研究對(duì)象納入標(biāo)準(zhǔn):術(shù)前未接受放化療等任何形式的抗腫瘤治療,且經(jīng)過(guò)病理診斷確診為食管癌的患者,排除有食管癌家族史和經(jīng)過(guò)放化療等治療的患者。本研究通過(guò)本院倫理委員會(huì)審批(審批號(hào):20190723016),所有研究對(duì)象均簽署知情同意書(shū)。
1.2 細(xì)胞、主要試劑和儀器食管癌Eca-109 細(xì)胞和人正常食管鱗狀上皮Het-1A 細(xì)胞購(gòu)于北京龍躍生物科技發(fā)展有限公司。青-鏈霉素購(gòu)于北京拜爾迪生物技術(shù)有限公司(貨號(hào):30-002-CI),MTT檢測(cè)試劑盒購(gòu)于上海碧云天生物技術(shù)有限公司(貨號(hào):C0009S),DMEM 培養(yǎng)基購(gòu)于武漢普諾賽生命科技有限公司(貨號(hào):PM150210B),NORAD小干擾RNA (small interfering RNA,siRNA)、pcDNA-3.1 (+)、 pcDNA-NORAD 和Unc-51 樣自噬激活激酶1 (Unc-51 - like autophagy activates kinase 1,ULK1) siRNA 質(zhì)粒由北京擎科生物公司合成,模擬物對(duì)照(mimics NC)、 抑制劑對(duì)照(inhibitor NC)、 miR-26a-5p 抑制劑(miR-26a-5p inhibitor) 和miR-26a-5p 模擬物(miR-26a-5p mimics) 購(gòu)于上海GenePharma 公司,ULK1 抗體購(gòu)自英國(guó)Abcam 公司(貨號(hào):229909)。熒光定量PCR 儀購(gòu)于美國(guó)Bio-Rad 公司(貨號(hào):CFX96)。
1.3 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)NORAD 與miR-26a-5p 的靶向關(guān)系采用miRanda 數(shù)據(jù)庫(kù)檢測(cè)NORAD 與miR-26a-5p 的結(jié)合位點(diǎn),將NORAD 結(jié)合位點(diǎn)的野生序列(NORAD WT) 和突變序列(NORAD MUT) 雙熒光素酶報(bào)告載體pmirGLO分別與miR-26a-5p mimics 和mimics NC 共轉(zhuǎn)染至Eca-109 細(xì)胞,檢測(cè)各組細(xì)胞熒光素酶活性。
1.4 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)miR-26a-5p 與ULK1 的靶向關(guān)系采用TargetScan 數(shù)據(jù)庫(kù)檢測(cè)miR-26a-5p 與ULK1 的結(jié)合位點(diǎn),再將含有ULK1結(jié)合位點(diǎn)的野生序列(ULK1 WT) 和突變序列(ULK1 MUT) 雙熒光素酶報(bào)告載體分別與miR-26a-5p mimics 和mimics NC 共轉(zhuǎn)染至Eca-109細(xì)胞,檢測(cè)各組細(xì)胞熒光素酶活性。
1.5 細(xì)胞培養(yǎng)和轉(zhuǎn)染取出4 ℃放置的DMEM 培養(yǎng)基培養(yǎng)的食管癌Eca-109 細(xì)胞和人正常食管鱗狀上皮Het-1A 細(xì)胞,所有培養(yǎng)瓶中均加入10% 胎牛血清及100 U·mL-1青-鏈霉素,于37 ℃、5% CO2和飽和濕度條件下培養(yǎng)。將培養(yǎng)皿中長(zhǎng)滿的Eca-109 細(xì)胞按照5×104/孔的密度接種到12 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,于37 ℃、5% CO2和飽和濕度條件下培養(yǎng)12 h,棄培養(yǎng)基,用無(wú)胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基覆蓋細(xì)胞,按照Turbofect 試劑說(shuō)明書(shū)步驟,將不同的質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)染至Eca-109 細(xì)胞,轉(zhuǎn)染48 h 后采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR (real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR) 法檢測(cè)細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率,收集有效細(xì)胞用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮娃D(zhuǎn)染質(zhì)粒的不同,Eca-109 細(xì)胞分為siRNA NC 組 和NORAD siRNA 組,inhibitor NC 組和miR-26a-5p inhibitor 組;雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)NORAD 與miR-26a-5p 的靶向關(guān)系后,將Eca-109 細(xì)胞分為pcDNA-3.1(+) + mimics NC 組、pcDNA-NORAD+mimics NC 組、pcDNA-3.1 (+) +miR-26a-5p mimics 組和pcDNA-NORAD+miR-26a-5p mimics 組; 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)miR-26a-5p 與ULK1 的靶向關(guān)系后,將Eca-109 細(xì)胞分為siRNA NC 組和ULK1 siRNA 組,siRNA NC+inhibitor NC 組、NORAD siRNA+inhibitor NC 組、 siRNA NC+miR-26a-5p inhibitor 組和NORAD siRNA+miR-26a-5p inhibitor 組。
1.6 RT-qPCR 法檢測(cè)食管癌患者癌組織、癌旁正常組織和不同細(xì)胞中NORAD mRNA、miR-26a-5p和ULK1 mRNA 表達(dá)水平取癌組織和癌旁正常組織,收集各組對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞,采用TRIzol 技術(shù)提取組織和細(xì)胞中總RNA,紫外分光光度法檢測(cè)RNA 質(zhì)量和水平,利用反轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA 反轉(zhuǎn)錄為cDNA,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,以GAPDH 為內(nèi)參,采用2-△△Ct法計(jì)算目的基因mRNA 相對(duì)表達(dá)水平。引物序列:NORAD 上游引物5′-TCCCATCACCATCTTCCAGG-3′(237 bp),NORAD下游引物5′-CCGTTGTCGTCAGGACTAGGTAGG-3′(224bp);miR-26a-5p 上游引物5′-ATGGTTCGTGGGTTCAAGTAATCCAGGATAGGC-3′ (168 bp) ,miR-26a-5p 下游引物5′-GCAGGGTCCGAGGTATTCG-3′ (153 bp); GAPDH 上游引物5′-CAAGGACCTCTACGCCAACAC-3′ (135 bp),GAPDH 下游引物5′-TGGAGGCGCGATGATCTT-3′(126 bp)。
1.7 MTT 法檢測(cè)各組細(xì)胞活性將各組細(xì)胞按照1×105mL-1的密度分別接種于96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板,培養(yǎng)48 h后,每孔加入MTT溶液20 μL,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,棄上清后,再向孔內(nèi)加入DMSO 150 μL,震蕩10 min,結(jié)晶充分溶解后,采用酶標(biāo)儀測(cè)定波長(zhǎng)570 nm 處的吸光度(A) 值,計(jì)算各組細(xì)胞活性。細(xì)胞活性=實(shí)驗(yàn)組A 值/對(duì)照組A 值×100%。
1.8 Transwell 法檢測(cè)各組細(xì)胞中侵襲細(xì)胞數(shù)收集各組對(duì)數(shù)期轉(zhuǎn)染成功的Eca-109 細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞懸液密度為1×105mL-1,采用基質(zhì)凝膠涂覆Transwell 上室,靜置12 h,Transwell 上室中加入細(xì)胞懸液(不含胎牛血清),Transwell 下室中加入培養(yǎng)基(含20% 胎牛血清),在培養(yǎng)箱中常規(guī)培養(yǎng)24 h,取出上室,用PBS 緩沖液洗滌后置于4% 多聚甲醛中固定10 min,再用PBS 緩沖液洗滌3 次,結(jié)晶紫溶液染色,用蒸餾水漂洗,倒置顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)細(xì)胞數(shù),取平均值,即侵襲細(xì)胞數(shù)。
1.9 Western blotting 法檢測(cè)各組細(xì)胞中E-鈣黏蛋白(E-cadherin)、N-鈣黏蛋白(N-cadherin)和ULK1蛋白表達(dá)水平采用裂解液裂解各組細(xì)胞,提取各組細(xì)胞蛋白,測(cè)定所提取的蛋白濃度。采用沸水使細(xì)胞蛋白充分變性,冷卻后取適量的蛋白凝膠進(jìn)行SDS-PAGE 電泳實(shí)驗(yàn),電泳結(jié)束后,通過(guò)濕轉(zhuǎn)儀器將蛋白轉(zhuǎn)印到PVDF 膜上,利用PBST (含5%脫脂奶粉) 在4 ℃條件下孵育,膜上加入一抗,孵育2 h,在PVDF 膜上加入稀釋的二抗,1 h 后用TBST 清洗后加入ECL 顯影,采用Image J 軟件進(jìn)行灰度值分析,計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平=目的蛋白條帶灰度值/GAPDH條帶灰度值。
1.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。不同組織和各組細(xì)胞中NORAD mRNA、miR-26a-5p 和ULK1 mRNA 表達(dá)水平,各組細(xì)胞活性、侵襲細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞熒光素酶活性及E-cadherin、N-cadherin 和ULK1 蛋白表達(dá)水平均符合正態(tài)分布,以x±s表示,多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),2 組間樣本均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 食管癌組織和細(xì)胞中NORAD mRNA、miR-26a-5p 和ULK1 mRNA 表達(dá)水平食管癌組織中NORAD 和ULK1 mRNA 表達(dá)水平(2.12±0.35和2.18±0.34) 明顯高于癌旁正常組織(1.11±0.65 和1.09±0.66)(P<0.01),Eca-109 細(xì)胞中NORAD 和ULK1 mRNA 表達(dá)水平(2.07±0.34和1.93±0.25) 明顯高于Het-1A 細(xì)胞(1.31±0.21 和1.35±0.27)(P<0.01)。食管癌組織中miR-26a-5p 表達(dá)水平(0.49±0.48) 明顯低于癌旁正常組織(1.16±0.44)(P<0.01),Eca-109 細(xì)胞中miR-26a-5p 表達(dá)水平(0.51±0.15) 明顯低于Het-1A 細(xì)胞(1.28±0.46)(P<0.01)。
2.2 沉默NORAD 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞中NORAD mRNA 表達(dá)水平、細(xì)胞活性、侵襲細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞中E-cadherin 及N-cadherin 蛋白表達(dá)水平與siRNA NC 組比較,NORAD siRNA 組細(xì)胞中NORAD mRNA 表達(dá)水平和細(xì)胞活性明顯降低(P<0.01),侵襲細(xì)胞數(shù)明顯減少( P<0.01 ),細(xì)胞中E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.01),N-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.01)。見(jiàn)表1 和圖1 及2。
表1 沉默NORAD 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞中NORAD mRNA 表達(dá)水平、細(xì)胞活性和侵襲細(xì)胞數(shù)Tab.1 Expression levels of NORAD in cells,cell viabilities and number of invasion cells in various groups in silencing experiment (n=9,±s)
表1 沉默NORAD 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞中NORAD mRNA 表達(dá)水平、細(xì)胞活性和侵襲細(xì)胞數(shù)Tab.1 Expression levels of NORAD in cells,cell viabilities and number of invasion cells in various groups in silencing experiment (n=9,±s)
*P<0.01 compared with siRNA NC group.
Group SiRNA NC NORAD siRNA NORAD mRNA 1.18±0.57 0.50±0.43*Cell viability(η/%)68.53±3.68 42.75±6.25*Number of invasion cells 80.56±7.58 35.82±8.26*
圖1 沉默NORAD 實(shí)驗(yàn)Transwell 法檢測(cè)各組細(xì)胞侵襲情況(結(jié)晶紫, ×200)Fig.1 Invasion of cells in various group detected by Transwell assay in NORAD silencing experiment(Crystal violet,×200)
2.3 NORAD 與miR-26a-5p 的靶向關(guān)系采用miRcode 數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)NORAD 與miR-26a-5p 的結(jié)合位點(diǎn)(圖3)。與NORAD WT+mimics NC 組比較,NORAD WT+miR-26a-5p mimics 組細(xì)胞熒光素 酶 活 性 明 顯 降 低(P<0.01); 與NORAD MUT+mimics NC 組 比 較,NORAD MUT+miR-26a-5p mimics 組細(xì)胞熒光素酶活性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。表明NORAD 與miR-26a-5p之間具有靶向關(guān)系。見(jiàn)圖4。
圖3 NORAD 與miR-26a-5p 的結(jié)合位點(diǎn)Fig.3 Binding sites of NORAD and miR-26a-5p
圖4 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)NORAD 與miR-26a-5p 靶向關(guān)系時(shí)各組細(xì)胞熒光素酶活性Fig.4 Luciferase activities of cells in various groups in dual luciferase reporter gene assay for detecting target relationship between NORAD and miR-26a-5p
2.4 沉默miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞中miR-26a-5p表達(dá)水平、細(xì)胞活性、侵襲細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞中E-cadherin 及N-cadherin 蛋白表達(dá)水平與inhibitor NC 組比較,miR-26a-5p inhibitor 組細(xì)胞中miR-26a-5p 表達(dá)水平明顯降低(P<0.01),細(xì)胞活性明顯升高(P<0.01),侵襲細(xì)胞數(shù)明顯增加(P<0.01),細(xì)胞中E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.01),N-cadherin 蛋白表達(dá)表達(dá)水平明顯升高(P<0.01)。見(jiàn)表2 和圖5 及6。
圖2 沉默NORAD 實(shí)驗(yàn)Western blotting 法檢測(cè)各組細(xì)胞中E-cadherin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)電泳圖(A)和直條圖(B)Fig.2 Electrophoregram(A) and histogram (B) of expressions of E-cadherin and N-cadherin proteins in cells in various groups detected by Western blotting methods in NORAD silencing experiment
表2 沉默miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)中各組細(xì)胞中miR-26a-5p 表達(dá)水平、細(xì)胞活性和侵襲細(xì)胞數(shù)Tab.2 Expression levels of miR-26a-5p in cells,cell viabilities and number of invasion cells in various groups in miR-26a-5p silencing experiment (n=9,±s)
表2 沉默miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)中各組細(xì)胞中miR-26a-5p 表達(dá)水平、細(xì)胞活性和侵襲細(xì)胞數(shù)Tab.2 Expression levels of miR-26a-5p in cells,cell viabilities and number of invasion cells in various groups in miR-26a-5p silencing experiment (n=9,±s)
*P<0.01 compared with inhibitor NC group.
Group Inhibitor NC MiR-26a-5p inhibitor miR-26a-5p 1.16±0.28 0.52±0.26*Cell viability(η/%)62.86±4.53 85.28±5.36*Number of invasion cells 50.58±7.26 98.29±6.56*
圖5 沉默miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)Transwell 法檢測(cè)各組細(xì)胞侵襲情況(結(jié)晶紫, ×200)Fig.5 Invasion of cells in various groups detected by Transwell assay in miR-26a-5p silencing experiment(Crystal violet ,×200)
圖6 沉默miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)Western blotting 法檢測(cè)各組細(xì)胞中E-cadherin 和N-cadherin 蛋白表達(dá)電泳圖(A)和直條圖(B)Fig.6 Electrophoregram (A) and histogram (B) of expressions of E-cadherin and N-cadherin in cells in various groups detected by Western blotting method in miR-26a-5p silencing experiment
2.5 上調(diào)NORAD 和miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞活性、侵襲細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞中E-cadherin 及N-cadherin蛋白表達(dá)水平與pcDNA-3.1(+)+mimics NC組比較,pcDNA-NORAD+mimics NC 組細(xì)胞活性明顯升高(P<0.01)、 侵襲細(xì)胞數(shù)明顯增加(P<0.01),pcDNA-3.1 (+) +miR-26a-5p mimics 組細(xì)胞活性明顯降低(P<0.01)、侵襲細(xì)胞數(shù)明顯減少(P<0.01);與pcDNA-3.1 (+) +miR-26a-5p mimics 組 比 較,pcDNA-NORAD+miR-26a-5p mimics 組細(xì)胞活性明顯升高(P<0.01),侵襲細(xì)胞數(shù)明顯增加(P<0.01)。與pcDNA-3.1 (+) +mimics NC 組比較,pcDNA-NORAD+mimics NC組細(xì)胞中E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.01)、 N-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.01),pcDNA-3.1 (+) +miR-26a-5p mimics 組細(xì)胞中E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.01)、 N-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.01);與pcDNA-3.1 (+) +miR-26a-5p mimics組比較,pcDNA-NORAD+miR-26a-5p mimics 組細(xì)胞中E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯降低(P<0.01),N-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.01)。見(jiàn)表3 和圖7 及8。
圖7 上調(diào)NORAD 和miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)Transwell 法檢測(cè)各組細(xì)胞侵襲情況(結(jié)晶紫, ×200)Fig.7 Invasion of cells in various groups detected by Transwell assay in up-regulated NORAD and miR-26a-5p experiment(Crystal violet ,×200)
表3 上調(diào)NORAD 和miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)中各組細(xì)胞活性和侵襲細(xì)胞數(shù)Tab.3 Cell viabilities and number of invasion cells in various groups in up-regulated NORAD and miR-26a-5p experiment(n=9,±s)
表3 上調(diào)NORAD 和miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)中各組細(xì)胞活性和侵襲細(xì)胞數(shù)Tab.3 Cell viabilities and number of invasion cells in various groups in up-regulated NORAD and miR-26a-5p experiment(n=9,±s)
*P<0.01 compared with pcDNA-3.1(+)+mimics NC group ;△P<0.01 compared with pcDNA-3.1(+)+miR-26a-5p mimics group.
Group PcDNA-3.1(+)+mimics NC PcDNA-NORAD+mimics NC PcDNA-3.1(+)+miR-26a-5p mimics PcDNA-NORAD+miR-26a-5pmimics Cell viability(η/%)45.36±5.63 82.48±6.58*23.46±6.36*60.82±6.72△Number of invasion 60.82±6.72 120.56±7.85*30.58±7.83*62.65±7.25△
2.6 miR-26a-5p 與ULK1 的靶向關(guān)系采用TargetScan 數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)miR-26a-5p 與ULK1 的結(jié)合位點(diǎn)見(jiàn)圖9。與ULK1 WT+mimics NC 組比較,ULK1 WT+ miR-26a-5p mimics 組細(xì)胞熒光素酶活性明顯降低(P<0.01);與ULK1 MUT+mimics NC 組比較,ULK1 MUT+miR-26a-5p mimics 組細(xì)胞熒光素酶活性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。表明miR-26a-5p 與ULK1 之間具有靶向關(guān)系。見(jiàn)圖10。
圖9 miR-26a-5p 與ULK1 的結(jié)合位點(diǎn)Fig.9 Binding sites of miR-26a-5p and ULK1
圖10 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)檢測(cè)miR-26a-5p 與ULK1 靶向關(guān)系時(shí)各組細(xì)胞熒光素酶活性Fig.10 Luciferase activities of cells in various groups in dual luciferase reporter gene assay for detecting target relationship between miR-26a-5p and ULK1
2.7 沉默ULK1 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞中ULK1 mRNA 表達(dá)水平、細(xì)胞活性、侵襲細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞中E-cadherin及N-cadherin 蛋白表達(dá)水平與siRNA NC 組比較,ULK1 siRNA 組細(xì)胞中ULK1 mRNA 表達(dá)水平和細(xì)胞活性明顯降低(P<0.01),侵襲細(xì)胞數(shù)明顯減少(P<0.01),細(xì)胞中E-cadherin 蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.01),N-cadherin 蛋白表達(dá)水平降低(P<0.01)。見(jiàn)表4 和圖11 及12。
圖11 沉默ULK1 實(shí)驗(yàn)Transwell 法檢測(cè)各組細(xì)胞侵襲情況(結(jié)晶紫,×200)Fig.11 Invasion of cells in various groups detected by Transwell assay in ULK1 silencing experiment (Crystal violet, ×200)
表4 沉默ULK1 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞中ULK1 mRNA 表達(dá)水平、細(xì)胞活性和侵襲細(xì)胞數(shù)Tab.4 Expression levels of ULK1 mRNA in cells, cell viabilities, and number of invasion cells in various groups in ULK1 silencing experiment (n=9,±s)
表4 沉默ULK1 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞中ULK1 mRNA 表達(dá)水平、細(xì)胞活性和侵襲細(xì)胞數(shù)Tab.4 Expression levels of ULK1 mRNA in cells, cell viabilities, and number of invasion cells in various groups in ULK1 silencing experiment (n=9,±s)
*P<0.01 compared with siRNA NC group.
Group SiRNA NC ULK1 siRNA ULK1 mRNA 1.26±0.44 0.54±0.32*Cell viability(η/%)82.56±4.52 43.89±6.27*Number of invasion cells 70.62±5.75 38.65±6.28*
圖8 上調(diào)NORAD 和miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)Western blotting法檢測(cè)各組細(xì)胞中E-cadherin及N-cadherin蛋白表達(dá)電泳圖(A)和直條圖(B)Fig.8 Electrophoregram(A) and histogram(B) of expressions of E-cadherin and N-cadherin in cells in various groups detected by Western blotting method in up-regulated NORAD and miR-26a-5p experiment
2.8 上調(diào)NORAD 下調(diào)miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)各組細(xì)胞中ULK1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平與siRNA NC+inhibitor NC 組(0.96±0.05 和0.72±0.05) 比較,NORAD siRNA+inhibitor NC 組細(xì)胞中ULK1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平(0.48±0.08 和0.23±0.02) 明顯降低(P<0.01),siRNA NC+miR-26a-5p inhibitor 組細(xì)胞中ULK1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平(1.75±0.62 和1.48±0.31) 明顯升高(P<0.01); 與siRNA NC+miR-26a-5p inhibitor 組比較,NORAD siRNA+miR-26a-5p inhibitor 組細(xì)胞中ULK1 mRNA 和蛋白表達(dá)水平(0.89±0.06 和0.75±0.28) 明顯降低(P<0.01)。見(jiàn)圖13。
圖13 上調(diào)NORAD 下調(diào)miR-26a-5p 實(shí)驗(yàn)Western blotting 法檢測(cè)各組細(xì)胞中ULK1 蛋白表達(dá)電泳圖Fig.13 Electrophoregram of ULK1 protein in cells in various groups detected by western blotting method in up-regulated mRNA down-regulated miR-26a-5p experiment
圖12 沉默ULK1 實(shí)驗(yàn)Western blotting 法檢測(cè)各組細(xì)胞中E-cadherin 及N-cadherin 蛋白表達(dá)電泳圖(A)和直條圖(B)Fig.12 Electrophoregram(A) and histogram(B) of expressions of E-cadherin and N-cadherin in cells in various groups detected by Western blotting method in ULK1 silencing experiment
lncRNA 是一類轉(zhuǎn)錄本長(zhǎng)度超過(guò)200 個(gè)核苷酸且無(wú)蛋白編碼功能的RNA 分子,在基礎(chǔ)轉(zhuǎn)錄機(jī)制中對(duì)基因轉(zhuǎn)錄、RNA 剪接和表觀遺傳等調(diào)控方面均發(fā)揮不同的作用。近年來(lái),在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用的lncRNA 已被發(fā)現(xiàn),并成為腫瘤診療研究的熱點(diǎn)[10-12]。研究[13]顯示: lncRNA-肌動(dòng)蛋白絲相關(guān)蛋白1-反義RNA1 (actin filamentassociated protein 1-antisense RNA1,AFAP1-AS1)過(guò)表達(dá)促進(jìn)胃癌細(xì)胞增殖和侵襲。也有研究[14]顯示: lncRNA- 煙酰胺核苷酸轉(zhuǎn)氫酶反義RNA1(nicotinamide nucleotide transhydrogenase-antisense RNA1,NNT-AS1) 通過(guò)NNT-AS1/miR-3666/E2F 轉(zhuǎn)錄因子2 (E2F transcription factor 2,E2F2)軸調(diào)控肺癌的進(jìn)展。同源盒A11 反義RNA(homeobox A11 antisense RNA,HOXA11-AS) 能通過(guò)與miRNA 和zeste 2 多梳抑制復(fù)合物2 亞基增強(qiáng)子(enhancer of zeste 2 polycomb repressive complex 2 subunit,EZH2) 蛋白等相互作用促進(jìn)腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為[15]。研究[13-15]表明:lncRNA 與腫瘤的發(fā)展有密切關(guān)聯(lián)。NORAD在非小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌、宮頸癌和胃癌等發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起重要的作用。有研究[16]表明:NORAD 參與了結(jié)直腸癌和胃癌的進(jìn)展,且食管鱗狀細(xì)胞癌中NORAD 的表達(dá)與不良預(yù)后有關(guān)聯(lián)。但NORAD 調(diào)控Eca-109 細(xì)胞的作用機(jī)制目前尚未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本研究結(jié)果顯示:NORAD 在Eca-109細(xì)胞和食管癌組織中的表達(dá)水平明顯升高,與NORAD 在結(jié)直腸癌和胃癌等組織中的表達(dá)一致,均在癌細(xì)胞中出現(xiàn)了高表達(dá),考慮到NORAD 在其他癌癥中發(fā)揮的癌基因作用,推測(cè)NORAD 在食管癌中也可能具有同樣的生物學(xué)功能。本研究進(jìn)一步探討NORAD 對(duì)Eca-109 細(xì)胞增殖、 侵襲和EMT的影響及其作用機(jī)制,結(jié)果顯示:采用siRNA 技術(shù)沉默NORAD 可以明顯抑制Eca-109 細(xì)胞的增殖,NORAD 在食管癌發(fā)展過(guò)程中作為癌基因發(fā)揮重要作用,是一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)。
lncRNA 通過(guò)ceRNA 與miRNA 相互作用,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用,進(jìn)而調(diào)控癌癥進(jìn)展[17]。lncRNA-核仁小分子RNA 宿主基因1(small nucleolar RNA host gene 1,SNHG1) 通過(guò)海綿化miR-145-5p 上調(diào)異黏蛋白(metadherin,MTDH) 表達(dá),促進(jìn)非小細(xì)胞肺癌進(jìn)展[18]。lncRNA- 癌癥易感性候選基因11 (cancer susceptibility 11,CASC11) 通過(guò)miRNA-150 促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞增殖[19]。異丙酚通過(guò)減輕lncRNAHOXA11 基因反義RNA (HOXA11 antisense RNA,HOXA11-AS) 對(duì)miRNA let-7i 的抑制,促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞凋亡[20]。本文作者研究了NORAD 與miR-26a-5p 的關(guān)系,通過(guò)miRcode 數(shù)據(jù)庫(kù)分析確定了NORAD 與miR-26a-5p 之間具有結(jié)合位點(diǎn),進(jìn)一步證明miR-26a-5p 是NORAD 的下游靶向基因。為了研究NORAD 與miR-26a-5p之間的調(diào)控關(guān)系,推測(cè)NORAD 可以海綿化miR-26a-5p,降低miR-26a-5p 的作用。本研究結(jié)果表明: NORAD 的生物學(xué)功能是通過(guò)調(diào)控miR-26a-5p實(shí)現(xiàn)的,過(guò)表達(dá)NORAD通過(guò)miR-26a-5p影響Eca-109 細(xì)胞的增殖、侵襲和EMT。研究[21]顯示:lncRNA-H19/miR-194/ PFTAIRE 蛋白激酶1 (PFTAIRE protein kinase 1,PFTK1) 軸調(diào)控胰腺癌細(xì)胞增殖和遷移。本研究結(jié)果表明:miR-26a-5p與ULK1 具有靶向關(guān)系。ULK1 是自噬相關(guān)基因,也是哺乳動(dòng)物細(xì)胞自噬通路的關(guān)鍵基因,通過(guò)上游信號(hào)傳導(dǎo),與其他下游自噬相關(guān)蛋白相互耦合,形成不同復(fù)合體對(duì)自噬進(jìn)行調(diào)節(jié),在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起著重要作用。研究[22]顯示:磷酸腺苷激活蛋白激酶(AMP-activated proteinkinase,AMPK) /ULK1 通路介導(dǎo)了胃癌細(xì)胞的自噬。自噬蛋白ULK1 在人肝癌細(xì)胞中調(diào)控叉頭框蛋白M1(forkhead box M1,F(xiàn)OXM1) 信號(hào)通路[23]。本研究結(jié)果顯示:ULK1 在Eca-109 細(xì)胞中表達(dá)水平升高,下調(diào)ULK1 能夠抑制Eca-109 細(xì)胞的增殖、侵襲和EMT,表明沉默NORAD 通過(guò)miR-26a-5p/ULK1 軸抑制食管癌細(xì)胞增殖。
綜上所述,本研究證明了NORAD 通過(guò)miR-26a-5p/ULK1 軸調(diào)節(jié)Eca-109 細(xì)胞的增殖、侵襲和EMT,從而促進(jìn)食管癌的進(jìn)展。本研究對(duì)食管癌進(jìn)展的分子機(jī)制有了新的認(rèn)識(shí),為食管癌患者的治療提供了一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)。
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2022年1期