陳雪齡,符浮,符芳慧,張敏,郭彩霞
1.萬寧市人民醫(yī)院 婦產(chǎn)科,海南 萬寧 571500 ;2.海南省第三人民醫(yī)院 婦產(chǎn)科,海南 三亞 572000
宮頸癌是女性常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率呈逐漸升高之勢(shì)[1]。大多數(shù)宮頸癌患者就診時(shí)已屬中晚期,失去根治手術(shù)機(jī)會(huì),且對(duì)放化療具有抵抗性[2]。宮頸癌具有較強(qiáng)的侵襲性,容易浸潤(rùn)癌旁組織并發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,這是影響患者生存預(yù)后的主要原因[3]。尋找宮頸癌的生物學(xué)標(biāo)志物對(duì)其臨床診治有重要意義??缒さ鞍祝╰ransmembrane protein,TMEM)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)[4]。TMEM 48是TMEM 家族的重要成員之一,TMEM 48 對(duì)細(xì)胞核膜的完整性、核質(zhì)運(yùn)輸和基因穩(wěn)定起重要作用[5]。TMEM 48 與腫瘤的關(guān)系及機(jī)制尚未闡明,需要深入分析。Yes 相關(guān)蛋白(Yes-associated protein,YAP)是一種轉(zhuǎn)錄共激活因子,與腫瘤密切相關(guān),在宮頸組織和細(xì)胞中高度表達(dá),特別是晚期宮頸癌[6]。YAP激活后可促進(jìn)宮頸癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移[7]。本研究分析沉默TMEM 48 對(duì)宮頸癌HeLa 和CaSki細(xì)胞增殖、侵襲、遷移及YAP 信號(hào)通路的影響,旨在尋找宮頸癌潛在的治療靶點(diǎn)?,F(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器 正常宮頸上皮細(xì)胞(H8)和宮頸癌細(xì)胞系(SiHa、HeLa、CaSki、C33A)均購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞庫。細(xì)胞培養(yǎng)箱(上海漢尼生物細(xì)胞技術(shù)有限公司),ABI7500 型實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)儀(美國(guó)賽默飛公司),ChemiDoc XRS 型化學(xué)發(fā)光成像分析系統(tǒng)(美國(guó)Bio-rad 公司),CX33 型光學(xué)顯微鏡(日本奧林巴斯公司)。胎牛血清、DMEM 培養(yǎng)基、二喹啉甲酸蛋白定量檢測(cè)試劑盒、凝膠快速制備試劑盒、反轉(zhuǎn)錄試劑盒、2×SYBR Green PCR Mastermix 試劑盒購(gòu)自上海西格生物科技有限公司。細(xì)胞核蛋白和細(xì)胞質(zhì)蛋白提取試劑盒購(gòu)于上海碧云天生物技術(shù)有限公司。Transwell 小室和CCK-8 試劑盒購(gòu)自上海夏夷實(shí)業(yè)有限公司。LipoFiterTM 脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑購(gòu)自上海漢恒生物科技有限公司。si-TMEM 48 序列正義鏈:5-AUUAGAUCCAUAGUCAUACGG-3′,反義鏈:5′-GUAUGACUAUGGAUCUAAUUC-3′;si-control序列正義鏈:5′-GAUGAUUCCUUCAGGGUUA-3′,反義鏈:5′ -GCACAAACCCAGGCUAUUU-3′,均由上海吉馬制藥有限公司合成并提供。pYAP、YAP和TMEM 48 抗體均購(gòu)于美國(guó)Sigma 公司。選取自2020 年6 月至2021 年6 月行手術(shù)切除治療的35例宮頸癌患者的宮頸癌組織及其配對(duì)的癌旁組織(距離癌組織≥5 cm)?;颊吣挲g范圍47~69 歲,年齡(49.4±7.8)歲;術(shù)前均未接受放療或化療。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),患者均簽署知情同意書。
1.2 研究方法
1.2.1 實(shí)時(shí)熒光定量PCR 法檢測(cè)組織和細(xì)胞中TMEM 48 基因表達(dá) 采用TRIzol 法提取組織和細(xì)胞中的總RNA,通過反轉(zhuǎn)錄獲取cDNA,用實(shí)時(shí)熒光定量試劑盒進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。反應(yīng)條件:95℃ 30 min;94℃ 15 s、55℃ 30 s、70℃ 30 s,共40 個(gè)循環(huán)。操作步驟嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行,用2-△△Ct法計(jì)算TMEM 48 相對(duì)表達(dá)量。
1.2.2 蛋白免疫印跡法檢測(cè)組織和細(xì)胞中TMEM 48 蛋白表達(dá) RAPI 裂解液提取組織和細(xì)胞中的總蛋白,用二喹啉甲酸試劑盒檢測(cè)蛋白濃度,10% SDSPAGE 電泳分離蛋白,用半干轉(zhuǎn)移法將蛋白轉(zhuǎn)至聚偏氟乙烯膜上。隨后用5 % 脫脂奶粉封閉2 h,加入TMEM 48(1∶500)、磷酸甘油醛脫氫酶內(nèi)參照(1∶500)抗體4℃過夜孵育,次日除去抗體,用緩沖液洗滌3 次后加入二抗。ECL 發(fā)光儀進(jìn)行蛋白成像,Image J 軟件分析灰度值。
1.2.3 沉默TMEM 48 對(duì)宮頸癌HeLa 和CaSki 細(xì)胞增殖、侵襲、遷移及YAP 信號(hào)通路的影響 細(xì)胞轉(zhuǎn)染。以2×105個(gè)/孔密度將HeLa 或CaSki 細(xì)胞接種于6 孔板中。轉(zhuǎn)染前用磷酸緩沖鹽溶液洗滌細(xì)胞2 次,加入1.8 ml 無血清培養(yǎng)基。分別用100 μl 無血清培養(yǎng)基稀釋10 μl LipoFiter 和10 ml TMEM 48 si-RNA(或者si-control),根據(jù)轉(zhuǎn)染序列將細(xì)胞分為對(duì)照組和沉默組,靜置5 min 后混勻。轉(zhuǎn)染24 h 后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。CCK8 法檢測(cè)細(xì)胞增殖。轉(zhuǎn)染后用胰蛋白酶消化細(xì)胞,按照10 000 個(gè)/孔密度將細(xì)胞接種于6 孔板中,用CCK-8 試劑盒檢測(cè)細(xì)胞活性,在培養(yǎng)24、48、72 h,向每個(gè)培養(yǎng)孔中添加10 μl CCK-8試劑,繼續(xù)培養(yǎng)4 h。用酶標(biāo)儀在490 nm 波長(zhǎng)處讀取吸光度,以反映細(xì)胞增殖活力[8]。Transwell 小室實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞侵襲和遷移。將含有50 000 個(gè)細(xì)胞的200 μl 無血清培養(yǎng)基滴入Transwell 小室的上室,此為細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行侵襲實(shí)驗(yàn)時(shí),將50 000 個(gè)細(xì)胞加入上室,涂上無血清培養(yǎng)基稀釋的Matrigel。分別將800 μl 含有10 % 胎牛血清的培養(yǎng)基加入下室。37℃條件下進(jìn)行孵育,將膜底表面的瘤細(xì)胞用100 % 甲醇固定,隨后用0.1 % 結(jié)晶紫染色液進(jìn)行染色,30 min 后在光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù)[9]。實(shí)時(shí)熒光定量PCR 法檢測(cè)TMEM 48 基因表達(dá)。用試劑盒提取細(xì)胞總蛋白、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)蛋白,用蛋白免疫印跡法檢測(cè)TMEM 48、YAP、pYAP 蛋白表達(dá)水平,檢測(cè)細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中YAP 蛋白表達(dá)水平。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較采用t 檢驗(yàn)。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 TMEM 48 在宮頸癌細(xì)胞和組織中的表達(dá) 與癌旁組織比較,癌組織中TMEM 48 基因和蛋白表達(dá)水平均較高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與正常宮頸上皮細(xì)胞H8 比較,宮頸癌SiHa、HeLa、CaSki、C33A 細(xì)胞系的TMEM 48 基因和蛋白表達(dá)水平較高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見圖1、表1~2。
表1 TMEM 48 在宮頸癌組織中的表達(dá)()
表1 TMEM 48 在宮頸癌組織中的表達(dá)()
圖1 蛋白免疫印跡法檢測(cè)細(xì)胞和組織中TMEM 48蛋白表達(dá)注(N:癌旁組織;T:癌組織)
2.2 沉默TMEM 48 對(duì)HeLa 和CaSki 細(xì)胞增殖、侵襲的影響 HeLa 和CaSki 細(xì)胞中,對(duì)照組CCK-8 實(shí)驗(yàn)72 h 時(shí)的細(xì)胞增殖活性、侵襲細(xì)胞數(shù)、遷移細(xì)胞數(shù)均低于沉默組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見圖2、表3~4。
表2 TMEM 48 在宮頸癌細(xì)胞中的表達(dá)()
表2 TMEM 48 在宮頸癌細(xì)胞中的表達(dá)()
注:與H8細(xì)胞比較,①P<0.05
表3 沉默TMEM 48 對(duì)HeLa 細(xì)胞增殖、侵襲的影響()
表3 沉默TMEM 48 對(duì)HeLa 細(xì)胞增殖、侵襲的影響()
圖2 Transwell法檢測(cè)細(xì)胞侵襲和遷移
表4 沉默TMEM 48 對(duì)CaSki 細(xì)胞增殖、侵襲的影響()
表4 沉默TMEM 48 對(duì)CaSki 細(xì)胞增殖、侵襲的影響()
2.3 沉默TMEM 48 對(duì)YAP 信號(hào)通路的影響 沉默組TMEM 48 基因和蛋白相對(duì)表達(dá)量均明顯低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見圖3、表5~6。與對(duì)照組比較,沉默組pYAP 蛋白表達(dá)水平、pYAP/總YAP、YAP 蛋白的核質(zhì)比均較低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。提示沉默組pYAP 會(huì)抑制YAP 的轉(zhuǎn)錄活性。見圖4、表7~8。
圖3 蛋白免疫印跡法檢測(cè)TMEM 48蛋白表達(dá)水平變化
圖4 蛋白免疫印跡法檢測(cè)YAP信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平
表5 HeLa細(xì)胞TMEM 48基因和蛋白表達(dá)水平的變化()
表5 HeLa細(xì)胞TMEM 48基因和蛋白表達(dá)水平的變化()
表6 CaSki細(xì)胞TMEM 48基因和蛋白表達(dá)水平的變化()
表6 CaSki細(xì)胞TMEM 48基因和蛋白表達(dá)水平的變化()
表7 HeLa細(xì)胞YAP信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平變化()
表7 HeLa細(xì)胞YAP信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平變化()
表8 CaSki細(xì)胞YAP信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平變化()
表8 CaSki細(xì)胞YAP信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá)水平變化()
分析宮頸癌的發(fā)病機(jī)制并尋找潛在的分子生物學(xué)標(biāo)志物對(duì)其臨床診治有重要意義。本研究發(fā)現(xiàn),宮頸癌細(xì)胞和組織中TMEM 48 表達(dá)水平較高,沉默TMEM 48 表達(dá)可以抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移。
膜蛋白根據(jù)其與生物膜的結(jié)合方式分為TMEM、外周膜蛋白和脂錨定膜蛋白,TMEM 占大多數(shù),包含至少一個(gè)跨膜片段[10]。多研究發(fā)現(xiàn)TMEM(如TMEM 45、TMEM 48、TMEM 158、TMEM 206 等)與腫瘤密切相關(guān),發(fā)揮促瘤作用[4,11-12]。TMEM 48 有6 個(gè)跨膜片段,是一種核孔蛋白,對(duì)細(xì)胞核的完整性、核質(zhì)運(yùn)輸、基因穩(wěn)定性起著重要作用[13]。因?yàn)楹丝椎鞍自诙喾N腫瘤中表達(dá)異常,通過染色體異位等方式參與腫瘤進(jìn)展[14-15],所以推測(cè)TMEM 48 與腫瘤有關(guān)。有研究發(fā)現(xiàn),TMEM 48 在非小細(xì)胞肺癌組織和細(xì)胞中表達(dá)水平升高,抑制其表達(dá)可以促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡[5]。TMEM 48 與宮頸癌的關(guān)系既往少有報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn),與癌旁組織比較,癌組織中TMEM 48基因和蛋白表達(dá)水平均較高。與正常宮頸上皮細(xì)胞H8 比較,宮頸癌SiHa、HeLa、CaSki、C33A 細(xì)胞系的TMEM 48 基因和蛋白表達(dá)水平較高。沉默TMEM 48 基因后可以抑制HeLa 和CaSki 細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移。以上說明TMEM 48 可能參與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。
YAP 是一種細(xì)胞內(nèi)連接蛋白和轉(zhuǎn)錄因子,在調(diào)節(jié)器官發(fā)育、血管生成、組織再生和干細(xì)胞自我更新等方面起著重要作用[16]。YAP 以磷酸化形式存在于細(xì)胞質(zhì),當(dāng)YAP 信號(hào)通路活化后會(huì)導(dǎo)致YAP 磷酸化,誘導(dǎo)YAP 入核,參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控[17]。YAP入核后參與多種癌基因的調(diào)控,影響上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)蛋白、凋亡相關(guān)蛋白等的表達(dá),從而影響腫瘤進(jìn)展[18]。作為腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制,YAP 信號(hào)通路的激活參與多種腫瘤的增殖、侵襲、遷移等惡性生物學(xué)行為,包括宮頸癌[7,19]。本研究發(fā)現(xiàn),沉默TMEM 48 后pYAP 蛋白表達(dá)水平、pYAP/總YAP、YAP 蛋白的核質(zhì)比均降低,提示沉默組pYAP 會(huì)抑制YAP 的轉(zhuǎn)錄活性。
綜上所述,宮頸癌細(xì)胞和組織中TMEM 48 表達(dá)水平較高,沉默TMEM 48 表達(dá)可以抑制宮頸癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移,說明TMEM 48 可能參與宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。本研究也存在一些局限性,例如未分析凋亡和細(xì)胞周期等癌細(xì)胞生物學(xué)行為;未檢測(cè)YAP 下游分子的變化;未對(duì)宮頸癌患者進(jìn)行隨訪,TMEM 48 與預(yù)后的關(guān)系需要未來進(jìn)行進(jìn)一步分析。