郭 美,王 兵,周恒花,王 萍△
(上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院:1.消化科;2.普外科;3.病理科,上海 200011)
miR-21廣泛表達(dá)于各種惡性腫瘤中,其表達(dá)增高可見于多種惡性腫瘤,包括肺、乳腺、胃、前列腺、結(jié)腸及頭面部腫瘤等[1-4]。程序性死亡因子4(programmed cell death 4,PDCD4)為一種抑癌基因,在食管、胃、結(jié)腸和胰腺等消化道相關(guān)腫瘤中表達(dá)下降。miR-21通過下調(diào)PDCD4表達(dá),干擾細(xì)胞凋亡,從而促進(jìn)腫瘤生長,這一通路已被廣泛接受,但關(guān)于二者在結(jié)腸癌發(fā)生和轉(zhuǎn)移中的關(guān)系卻鮮有報道。本研究分析結(jié)腸癌組織中的miR-21、PDCD4的表達(dá)情況及其相互關(guān)系,并對二者組織表達(dá)情況和患者臨床病理參數(shù)進(jìn)行探討,現(xiàn)報道如下。
選取2010年1月至2013年12月本院經(jīng)結(jié)腸鏡檢查病理確診為結(jié)腸癌的78例患者為研究對象,其中男58例,女20例,年齡27~85歲,平均(61.65±13.50)歲,所有患者行手術(shù)切除、同時留取距離癌灶5 cm以上的正常組織送檢。
1.2.1檢測方法
將收集的結(jié)腸癌組織及癌旁正常組織放入10%多聚甲醛固定,脫水及包埋后行蘇木素-伊紅(HE)染色,后由兩位本院病理科醫(yī)師讀片。通過免疫組織化學(xué)方法檢測結(jié)腸癌組織及正常組織中PDCD4蛋白表達(dá)情況,采用S-P法:常規(guī)石蠟切片,二甲苯脫蠟,梯度無水乙醇水化,磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗3次;抗原修復(fù),PBS洗滌3次;滴加3%過氧乙酸阻斷組織內(nèi)源性過氧化酶活性10 min(常溫條件下),再使用PBS漂洗3次;滴加羊血清封閉液,室溫孵育30 min;棄去玻片血清,滴加1∶200的兔抗人PDCD4多克隆抗體(美國Abcam公司),放置于4 ℃冰箱,孵育過夜;次日,PBS漂洗3次,滴加即用型生物素標(biāo)記的二抗,室溫孵育30 min,PBS漂洗3次;滴加即用型SP溶液,室溫孵育30 min,PBS漂洗3次;結(jié)束后,DAB顯色1~5 min,蘇木素復(fù)染120 s,自來水沖洗10~20 min,晾干,中性塑膠封片,出現(xiàn)棕黃色顆粒即為陽性。每例標(biāo)本均用PBS代替一抗作陰性對照。
1.2.2實(shí)時熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測miR-21及PDCD4 mRNA
結(jié)腸癌組織及癌旁正常組織放置—80 ℃冰箱保存,按照RNA提取盒(加拿大Applied Biosystems公司),使用qRT-PCR檢測mRNA表水平。取5 μL逆轉(zhuǎn)錄得到的cDNA,按照反應(yīng)盒(加拿大Applied Biosystems公司)進(jìn)行擴(kuò)增。ACTB為內(nèi)參。PCR引物如下:miR-21上游引物,5′-TGA GAC TGA TGT TGA CTG TTG AA-3′,下游引物5′-TGT CAG ACA GCC CAT CGA C-3′;ACTB上游引物:5′-CCC AGC ACA ATG AAG ATC AA-3′,下游引物5′-ACA TCT GCT GGA AGG TGG AC-3′。擴(kuò)增條件為:95 ℃ 10 min,95 ℃ 15 s,60 ℃ 1 min,40個循環(huán);PDCD4上游引物:5′-AAA GGG AAG GTT GCT GGA TAG-3′,下游引物為5′-CCA CCT CCT CCA CAT CAT ACA-3′。擴(kuò)增條件為:95 ℃ 30 s,95 ℃ 5 s,60 ℃ 20 s,40個循環(huán)。每個標(biāo)本重復(fù)3次,取平均值為CT值,ΔCT值=目標(biāo)基因CT值—內(nèi)參基因CT值;以正常組織為對照組,ΔΔCT=ΔCT標(biāo)本—ΔCT對照。
78例手術(shù)患者中腫瘤占據(jù)腸腔一周者5例,占據(jù)腸腔周徑>1/2的25例,≤1/2的48例;高分化腫瘤9例,中分化腫瘤52例,低分化腫瘤17例;浸潤深度:T1~T2共18例,T3~T4共60例;淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移72例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者6例。
鏡下觀察結(jié)腸癌組織中PDCD4蛋白主要表達(dá)于細(xì)胞核及細(xì)胞質(zhì)中。78例結(jié)腸癌組織中70例(89.74%)PDCD4蛋白低表達(dá)或無表達(dá),而癌旁組織表達(dá)呈強(qiáng)陽性。
與癌旁組織比較,結(jié)腸癌組織PDCD4 mRNA表達(dá)水平較低,miR-21表達(dá)水平較高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表1。
表1 結(jié)腸癌組織miR-21和PDCD4 mRNA表達(dá)情況
72例(92.31%)結(jié)腸癌組織中miR-21表達(dá)水平較癌旁組織高,68例(87.18%)PDCD4 mRNA表達(dá)水平較癌旁組織低。miR-21和PDCD4 mRNA表達(dá)情況在性別、年齡、分化程度、TNM分期中比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);但二者表達(dá)在淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移中比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表2 miR-21與PDCD4 mRNA表達(dá)與結(jié)腸癌臨床病理特征關(guān)系(n=78)
C:結(jié)腸癌組織;N:癌旁組織。
結(jié)腸癌組織miR-21與PDCD4 mRNA無表達(dá)相關(guān)性(r=0.006,P>0.05)。
miR-21與炎癥、腫瘤密切相關(guān),且參與腫瘤細(xì)胞代謝過程,影響多個腫瘤抑制基因及信號通路,其中包括p53、PDCD4[5]、PTEN[6]、RECK[7]、TPM1、Maspin[8]及轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)信號通路和細(xì)胞凋亡相關(guān)基因[9]等。有研究發(fā)現(xiàn),高表達(dá)miR-21的HCT-116結(jié)腸癌細(xì)胞中,PDCD4、TGF-βR2和PTEN的表達(dá)水平均受到明顯抑制,而細(xì)胞克隆形成能力明顯強(qiáng)于正常對照組,在干細(xì)胞體外增殖培養(yǎng)中存在類似的現(xiàn)象[10]。
PDCD4蛋白是蛋白激酶B(AKT)/磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號通路下游重要的靶點(diǎn)之一。越來越多的研究發(fā)現(xiàn)PDCD4蛋白可以通過影響腫瘤細(xì)胞增殖、體外轉(zhuǎn)移和抑制凋亡能力發(fā)揮其抗腫瘤功能。ZHANG等[11]研究提示PDCD4蛋白下調(diào)侵襲相關(guān)蛋白AKT和MAP4K1的表達(dá)和基因轉(zhuǎn)錄活性,激活轉(zhuǎn)移抑制蛋白如E-cadherin和TIMP2的釋放。進(jìn)一步研究表明,高miR-21表達(dá)水平會引起PDCD4 mRNA低表達(dá)水平。PDCD4低表達(dá)者腫瘤體積較大,且較易發(fā)生遠(yuǎn)處和淋巴結(jié)遠(yuǎn)轉(zhuǎn)移[12],提示miR-21可能通過降低PDCD4的表達(dá)促進(jìn)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。此外,有研究表明miR-21可通過miR-21-PDCD4-AP-1反饋環(huán)路增強(qiáng)肝癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力[13]。本研究中發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌組織中PDCD4 mRNA表達(dá)水平較低,且明顯低于癌旁組織,而miR-21則呈高表達(dá)。但本研究中未觀察到二者之間的相關(guān)性,可能需要納入更多的結(jié)腸癌病例進(jìn)行分析。此外,PDCD4是否影響結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移能力,還有待深入研究。另外,本研究觀察到淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和未轉(zhuǎn)移患者的miR-21和PDCD4 mRNA的表達(dá)均存在差異,二者是否與淋巴轉(zhuǎn)移有密切關(guān)系或與本研究納入病例過少有關(guān),有待進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量予以驗(yàn)證。
綜上所述,miR-21和PDCD4表達(dá)與患者的年齡、性別、腫瘤分化程度、TMN分期等臨床病理特征無關(guān),說明在結(jié)腸癌發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移等過程中,存在多條信號通路,而miR-21作用的PDCD4在其中未必占據(jù)主要地位,也有可能與本研究的樣本量不足有關(guān),尚待今后進(jìn)一步觀察。本研究證實(shí)了miR-21和PDCD4在結(jié)腸癌組織中的表達(dá)情況及其相應(yīng)趨勢,說明二者和結(jié)腸癌的發(fā)生相關(guān)。