朱海濤,毛慧蘭,陶 爽,王文銳,陳昌杰,楊清玲
1蚌埠醫(yī)學(xué)院癌癥轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)安徽省重點實驗室,2蚌埠醫(yī)學(xué)院腫瘤基礎(chǔ)研究與臨床檢驗診斷重點實驗室,3生物技術(shù)教研室,4生物化學(xué)與分子生物學(xué)教研室,安徽蚌埠233000
2020年,世界女性乳腺癌新發(fā)病例數(shù)超過220萬,超過肺癌發(fā)病數(shù)而成為全球癌癥首要發(fā)病原因,是第五大腫瘤致死因素[1]。當(dāng)前,臨床乳腺癌治療措施包括手術(shù)治療和各種抗腫瘤藥物治療,抗腫瘤藥物他莫昔芬、曲妥珠單抗和紫杉醇等是乳腺癌藥物治療中常用的藥物[2],然而抗腫瘤藥物耐藥往往導(dǎo)致治療過程被迫中斷。因此,迫切需要闡明乳腺癌耐藥細(xì)胞對抗腫瘤藥物的分子機制,為臨床治療乳腺癌化療耐藥提供支持。非編碼RNA多是一類不能編碼蛋白質(zhì)的RNA,研究發(fā)現(xiàn)非編碼RNA在乳腺癌細(xì)胞耐藥誘導(dǎo)中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用[3,4]。miR-16-5p在肝癌、宮頸癌和肺癌等腫瘤中可影響腫瘤細(xì)胞對放化療藥物的敏感性,減弱放化療藥物的殺傷作用[5-7],并有研究發(fā)現(xiàn)miR-16-5p還能抑制乳腺癌細(xì)胞生長[8,9]。但miR-16-5p在乳腺癌化療耐藥中的研究尚未見報道。YWHAQ屬于14-3-3家族,有研究通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)患者乳腺發(fā)生病變時,YWHAQ表達量會升高,且YWHAQ還能夠影響乳腺癌的治療效果以及預(yù)后情況[10,11]。目前尚缺乏YWHAQ影響乳腺癌耐藥細(xì)胞活性的實驗性驗證。本研究希望通過分析miR-16-5p調(diào)節(jié)YWHAQ的表達,闡述二者影響乳腺癌紫杉醇耐藥細(xì)胞生物學(xué)活性的分子機制,為臨床治療乳腺癌化療耐藥提供有效的靶點。
1.1.1 臨床標(biāo)本 臨床標(biāo)本選自2019年1月~2022年1月間在蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院以及蚌埠市第三人民醫(yī)院進行手術(shù)治療的乳腺浸潤性癌及其癌旁組織(與腫瘤均不在同一象限且與腫塊邊緣相距5 cm)共13 對,病理結(jié)果均得到病理醫(yī)師確認(rèn)。納入標(biāo)準(zhǔn):女性,通過手術(shù)或穿刺活檢病理確診為乳腺癌者,乳腺癌組患者均符合《中國抗癌協(xié)會乳腺癌診治指南與規(guī)范(2015版)》[12]中的診斷標(biāo)準(zhǔn);無其他系統(tǒng)疾病;術(shù)前無相關(guān)抗腫瘤藥物治療史;臨床資料完整者等。排除標(biāo)準(zhǔn):術(shù)前已接受抗腫瘤藥物治療者;既往乳腺癌治療復(fù)發(fā)者;發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移者;伴有其他惡性腫瘤者;合并其他器官嚴(yán)重受損者等。本實驗已通過蚌埠醫(yī)學(xué)院倫理委員會倫理審查。
1.1.2 一般資料與臨床病理特征 收集的乳腺浸潤癌患者均為女性,年齡43~87歲。根據(jù)美國腫瘤聯(lián)合會第8版乳腺癌分期標(biāo)準(zhǔn)(TNM法),其中臨床分期為Ⅰ~Ⅱ期的患者共11人,Ⅲ期共2人。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(+)共4人。免疫組化結(jié)果:ER(+)共11人,PR(+)共10人,HER-2(+)共8人。
1.1.3 細(xì)胞株 人乳腺癌親本細(xì)胞(SKBR-3)購自中國科學(xué)院細(xì)胞研究所;紫杉醇耐藥細(xì)胞(SKBR-3/PR)由課題組構(gòu)建[13]。
1.1.4 試 劑 DMEM 培養(yǎng)基(Hyclone);Trazol(Invitrogen);PCR 試劑盒(GeneCopoeia 和Vazyme);miR-16-5p類似物、抑制劑和YWHAQ干擾片段、雙熒光素酶報告載體(GenePharma);Bax、Bcl-2和β-actin抗體(Proteintech);YWHAQ抗體(Abclonal);細(xì)胞周期與凋亡檢測試劑盒(Beyotime);雙熒光素酶報告檢測試劑盒(Promega)。
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) SKBR-3和SKBR-3/PR細(xì)胞均使用含10%的FBS(胎牛血清)的完全培養(yǎng)基。SKBR-3/PR細(xì)胞培養(yǎng)過程中使用低濃度紫杉醇維持耐藥性。當(dāng)細(xì)胞融合度培養(yǎng)至80%~90%可傳代。
1.2.2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 取8×104對數(shù)生長期的SKBR-3/PR細(xì)胞接種于六孔板內(nèi);當(dāng)培養(yǎng)細(xì)胞融合度達到70%左右時,更換無血清培養(yǎng)基,按各實驗分組要求添加相應(yīng)的轉(zhuǎn)染片段,6 h后更換含10%FBS的完全培養(yǎng)基。
1.2.3 qRT-PCR檢測RNA表達水平 Trazol裂解細(xì)胞提取總RNA,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,稀釋后進行qRT-PCR。U6和GAPDH分別為miR-16-5p與YWHAQ的內(nèi)參。U6和miR-16-5p的引物由廣州易錦生物(GeneCopoeia)公司合成提供,GAPDH和YWHAQ引物由生工(上海)公司合成提供。qRT-PCR反應(yīng)程序:首先設(shè)置95 ℃預(yù)變性10 min,然后以95 ℃10 s、55 ℃20 s與72 ℃10 s為一個循環(huán),進行40~55 個循環(huán),結(jié)果取平均Ct值,相對表達量以2-ΔΔCt法計算。
1.2.4 Western blot檢測細(xì)胞蛋白水平 在細(xì)胞轉(zhuǎn)染48 h后收集各處理組細(xì)胞,依細(xì)胞量加入裂解液,于冰上充分裂解。樣品變性后電泳,200 mA轉(zhuǎn)膜2 h。室溫封閉2 h,一抗4 ℃孵育過夜,二抗(1∶8000)孵育2 h 后曝光。蛋白條帶經(jīng)灰度值掃描得到結(jié)果,經(jīng)歸一化處理后統(tǒng)計作圖。實驗中使用的各蛋白抗體稀釋比如下:YWHAQ(1∶1500),Bax(1∶5000),Bcl-2(1∶6000),β-actin(1∶4000)。
1.2.5 Transwell實驗 將小室放入加了完全培養(yǎng)基的24孔板內(nèi),向上室緩慢加入6×103個轉(zhuǎn)染培養(yǎng)24 h后的SKBR-3/PR細(xì)胞。培養(yǎng)24 h后取出小室,經(jīng)固定、染色、晾干后,拍照并計數(shù)穿孔細(xì)胞數(shù)。
1.2.6 CCK-8實驗 向96孔板中加入SKBR-3/PR細(xì)胞懸液(2×103/孔),當(dāng)密度達到70%左右進行轉(zhuǎn)染。依次在培養(yǎng)24、48、72 h與96 h時拿出培養(yǎng)板,各孔加入CCK-8試劑,37 ℃孵育1 h后在450 nm處測定吸光度值A(chǔ)450nm。
1.2.7 細(xì)胞周期實驗 在轉(zhuǎn)染24 h后,收集各處理組細(xì)胞,PBS洗滌,1000g離心5 min,70%乙醇重懸并4 ℃固定,過夜后棄去固定液,加入RNaseA和碘化丙啶,37 ℃避光30 min后,使用流式細(xì)胞儀檢測各期細(xì)胞比例。PBS與乙醇均需提前冰浴預(yù)冷處理。
1.2.8 細(xì)胞凋亡實驗 使用無EDTA胰酶將各實驗組細(xì)胞消化下來,2000 r/min離心5 min,PBS重懸,離心棄上清,吸取結(jié)合液和染液將細(xì)胞混勻。室溫避光10 min后,使用流式細(xì)胞儀觀察各實驗處理下細(xì)胞凋亡情況。
1.2.9 雙熒光素酶實驗 實驗以YWHAQ-WT+miRNA陰性對照組/miR-16-5p 類似物組、YWHAQ-MUT+miRNA陰性對照組/miR-16-5p類似物組分4 組。轉(zhuǎn)染培養(yǎng)24 h后,依據(jù)試劑說明書測出各組熒光值。實驗結(jié)果以兩種熒光素酶熒光活性比值作為基因的活性值。
采用SPSS16.0進行統(tǒng)計分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組采用獨立樣本t檢驗,多組采用單因素方差分析。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
通過qRT-PCR檢測miR-16-5p在乳腺癌臨床樣本間的差異表達,結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳腺腫瘤組織中的miR-16-5p表達水平相對于癌旁組織顯著降低(-1.19±1.90vs1.59±1.76,P<0.01,圖1A)。通過Kaplan Meier-plotter數(shù)據(jù)庫分析發(fā)現(xiàn),在乳腺癌患者中,miR-16低表達的患者預(yù)后較差(P<0.01,圖1B)。
圖1 miR-16-5p在乳腺癌中的表達與預(yù)后Fig.1 Expression of miR-16-5p in breast cancer tissues and outcomes of the patients.A:Ex-pression of miR-16-5p in breast cancer tissue and adjacent tissue.B: Kaplan-Meier survival curves of breast cancer patients with high and low expressions of miR-16-5p.**P<0.01 vs adjacent tissue.
通過qRT-PCR 實驗檢測發(fā)現(xiàn),相對于SKBR-3,SKBR-3/PR 細(xì)胞中miR-16-5p 的表達水平明顯降低(P<0.01,圖2A)。通過qRT-PCR實驗驗證miR-16-5p類似物與抑制劑的作用效果,結(jié)果顯示,相對于對照組,陰性對照組的miR-16-5p的表達量變化無統(tǒng)計學(xué)意義,而miR-16-5p 類似物能夠顯著上調(diào)SKBR-3/PR 細(xì)胞miR-16-5p的表達量(P<0.01,圖2B),miR-16-5p抑制劑能夠顯著下調(diào)細(xì)胞miR-16-5p表達量(P<0.01,圖2C)。
圖2 qRT-PCR檢測miR-16-5p在不同組中的差異表達Fig.2 Expression of miR-16-5p in SKBR-3 and SKBR-3/PR with different treatments detected by qRT-PCR.A: Expression of miR-16-5p in SKBR-3 and SKBR-3/PR cells.B,C:Transfection efficiency of miR-16-5p.##P<0.01 vs SKBR-3,**P<0.01 vs control.
通過CCK-8實驗,在耐藥細(xì)胞中轉(zhuǎn)染miR-16-5p類似物48 h 后,耐藥細(xì)胞的活性開始降低(P<0.01,圖3A)。此外,細(xì)胞周期實驗結(jié)果顯示,相對于對照組,轉(zhuǎn)染miR-16-5p類似物后,SKBR-3/PR細(xì)胞周期停滯在G0/G1期[(55.61±1.99vs43.06±1.53)%,P<0.01,圖3B]。細(xì)胞凋亡實驗結(jié)果顯示,相對于對照組,miR-16-5p類似物能夠促進耐藥細(xì)胞凋亡[(10.37±0.23vs3.10±0.97)%,P<0.01,圖3C]。同時,Transwell 結(jié)果顯示miR-16-5p 類似物組的穿膜細(xì)胞數(shù)較空白對照組明顯減少,細(xì)胞遷移能力被抑制(125.25±6.34vs250.75±20.84,P<0.01,圖4A)。而在轉(zhuǎn)染了miR-16-5p抑制劑以后,miR-16-5p抑制劑組耐藥細(xì)胞的凋亡率較空白對照組未見明顯變化[(4.66±1.12)%vs(3.47±0.79)%,P=0.31,圖3D],miR-16-5p 抑制劑組的SKBR-3/PR細(xì)胞的穿膜數(shù)較空白對照組顯著增多(125.25±6.34vs250.75±20.84,P<0.01,圖4B)。此外,通過Western blot實驗,發(fā)現(xiàn)與空白對照組相比,miR-16-5p類似物不僅能夠上調(diào)SKBR-3/PR細(xì)胞內(nèi)Bax的蛋白水平(1.57±0.35vs1.00±0.07,P<0.05,圖4C),還能夠下調(diào)SKBR-3/PR細(xì)胞內(nèi)Bcl-2的蛋白水平(0.59±0.16vs1.00±0.12,P<0.01,圖4C),而miR-16-5p抑制劑能夠逆轉(zhuǎn)miR-16-5p類似物對凋亡蛋白的作用效果,與空白對照組相比,miR-16-5p抑制劑能夠下調(diào)Bax蛋白水平,上調(diào)Bcl-2蛋白水平(0.73±0.05vs1.00±0.06,1.42±0.12vs1.00±0.05,P<0.01,P<0.01,圖4D)。
圖3 miR-16-5p對乳腺癌耐藥細(xì)胞周期和凋亡的影響Fig.3 Effect of miR-16-5p mimics and inhibitor on cell cycle and apoptosis of SKBR-3/PR cells.A:Effect of miR-16-5p overexpression on proliferation of SKBR-3/PR cells assessed by CCK-8 assay.B: Effect of miR-16-5p overexpression on cell cycle of SKBR-3/PR cells analyzed by flow cytometry.C,D:Effect of miR-16-5p on proliferation of SKBR-3/PR cells analyzed by flow cytometry.**P<0.01 vs control,◆P>0.05 vs control.
圖4 miR-16-5p對乳腺癌耐藥細(xì)胞遷移與凋亡蛋白的影響Fig.4 Effects of miR-16-5p mimics and inhibitor on migration and apoptotic proteins in SKBR-3/PR cells.A,B: Effect of miR-16-5p mimics and inhibitor on migration of SKBR-3/PR cells (Original magnification: ×100).C,D: Effect of miR-16-5p mimics and inhibitor on expressions of Bcl-2 and Bax in SKBR-3/PR cells detected by Western blotting.*P<0.05 vs control,**P<0.01 vs control.
為確定miR-16-5p靶向調(diào)節(jié)的基因,我們首先對4個miRNA數(shù)據(jù)庫(targetscan、starbase、mirdip和mirtarbase)取交集進行分析,發(fā)現(xiàn)有106 個基因與miR-16-5p存在結(jié)合位點(圖5A、B);其次,通過STRING數(shù)據(jù)庫進行蛋白質(zhì)互作分析后,篩選出4 個潛在靶基因(YWHAQ、RTN4、VEGFA和MFN2)與Bcl-2及Bax存在相互作用關(guān)系(圖5C);通過生信預(yù)測發(fā)現(xiàn),靶基因YWHAQ與miR-16-5p之間存在結(jié)合位點(圖5D),而且YWHAQ在乳腺腫瘤中的表達水平較正常組織偏高(P<0.01,圖5E),乳腺癌患者中YWHAQ高表達者的預(yù)后較差(P<0.01,圖5F、G)。最后,通過雙熒光素酶活性實驗,發(fā)現(xiàn)YWHAQ-WT(野生型質(zhì)粒)與miR-16-5p類似物共同轉(zhuǎn)染組的熒光素酶信號比YWHAQ-WT 和miRNA陰性對照(NC)共同轉(zhuǎn)染組的顯著降低(0.59±0.01vs1.00±0.04,P<0.01,圖6A),而YWHAQ-MUT(突變型質(zhì)粒)與miR-16-5p類似物共同轉(zhuǎn)染組的熒光素酶信號與YWHAQ-MUT和miRNA陰性對照(NC)共同轉(zhuǎn)染組相比無明顯變化,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(0.96±0.03vs1.00±0.02,P=0.13,圖6A);qRT-PCR實驗結(jié)果顯示,SKBR-3/PR細(xì)胞中YWHAQ表達水平高于SKBR-3(P<0.05,圖6B)。此外,相比于空白對照組,轉(zhuǎn)染miR-16-5p類似物能夠下調(diào)耐藥細(xì)胞中YWHAQ的蛋白水平(0.11±0.04vs1.00±0.11,P<0.01,圖6C),而miR-16-5p 抑制劑能夠上調(diào)YWHAQ 的蛋白水平(1.93±0.85vs1.00±0.27,P<0.01,圖6D)。
圖5 生物信息學(xué)分析預(yù)測miR-16-5p的靶基因Fig.5 Bioinformatics analysis for predicting the target gene of miR-16-5p.A:Target gene prediction map of miR-16-5p.B: Network diagram of miR-16-5p and target gene.C:Analysis of protein-protein interaction (PPI) between the target gene and Bcl-2 and Bax.D: Potential binding sites of miR-16-5p and YWHAQ in targetscan database.E: Differential expression of YWHAQ in tumor tissue and normal tissue in TCGA database and GTEx database.F,G: Kaplan-Meier survival curves of breast cancer patients with high and low expressions of YWHAQ.***P<0.001.
圖6 miR-16-5p直接靶向調(diào)節(jié)YWHAQ表達Fig.6 miR-16-5p directly targets YWHAQ.A:Double luciferase reporter gene assay for verification of YWHAQ as the target gene of miR-16-5p.B: Expression of YWHAQ in SKBR-3 and SKBR-3/PR cells detected by qRT-PCR.C,D: Effect of miR-16-5p mimics and inhibitor on expression of YWHAQ protein in SKBR-3/PR cells detected by Western blotting.**P<0.01 vs control,#P<0.05 vs SKBR-3.
為深入研究YWHAQ對乳腺癌耐藥細(xì)胞的作用機制,本研究構(gòu)建了YWHAQ的小干擾片段,通過qRTPCR技術(shù)檢測,構(gòu)建得到的3 條小干擾片段均能夠降低SKBR3/PR 細(xì)胞中YWHAQ 的表達水平(P<0.01,圖7A)。我們選取敲低效果最好的YWHAQ homo1進行后續(xù)實驗。Western blot 結(jié)果顯示,相對于空白對照組,YWHAQ干擾組Bax蛋白表達量增加(P<0.01,圖7B、C),YWHAQ和Bcl-2的蛋白表達量減少(P<0.01,圖7B、C);將YWHAQ干擾片段與miR-16-5p類似物聯(lián)合轉(zhuǎn)染時,相對于類似物組,聯(lián)合組對各個蛋白的作用效果都更顯著(圖7B、C)。細(xì)胞凋亡實驗與Transwell實驗表明,YWHAQ干擾組耐藥細(xì)胞凋亡率增加、遷移能力減弱(圖8),在與miR-16-5p類似物聯(lián)合作用時,聯(lián)合組耐藥細(xì)胞的凋亡率與遷移抑制率被進一步上升(P<0.01,圖8)。
圖7 敲低YWHAQ 對乳腺癌耐藥細(xì)胞蛋白的影響Fig.7 Effect of YWHAQ knockdown on protein expression in drug-resistant breast cancer cells.A:Effect of YWHAQ knockdown on expressions of YWHAQ in SKBR-3/PR cells detected by qRTPCR.B,C: Effect of YWHAQ knockdown on expressions of YWHAQ,Bcl-2 and Bax in SKBR-3/PR cells detected by Western blotting.**P<0.01 vs control,#P<0.05 vs miR-16-5p mimics,##P<0.01 vs miR-16-5p mimics.
圖8 YWHAQ對乳腺癌耐藥細(xì)胞生物活性的影響Fig.8 Effect of miR-16-5p overexpression and YWHAQ knockdown on biological activity of drug-resistant breast cancer cells.A,C:Effect of miR-16-5p overexpression and YWHAQ knockdown on apoptosis of SKBR-3/PR cells analyzed by flow cytometry.B,D: Effect of miR-16-5p overexpression and YWHAQ knockdown on migration of SKBR3/PR cells(×100).*P<0.05 vs control,**P<0.01 vs control,##P<0.01 vs miR-16-5p mimics.
乳腺癌是嚴(yán)重威脅女性生命健康的全球性問題,微小RNA(miRNA)因其高度的特異性、可重復(fù)性和準(zhǔn)確性,被廣泛認(rèn)為是惡性實體瘤的生物標(biāo)志物和預(yù)后指標(biāo)。本研究通過對乳腺癌病理樣本進行檢測發(fā)現(xiàn),miR-16-5p在腫瘤組織中表達水平偏低,表明miR-16-5p在乳腺癌的惡性轉(zhuǎn)變中可能扮演著抑癌的角色。結(jié)合當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn),miR-16-5p在多種腫瘤中表達量發(fā)生異常變化,而且與多種重要的細(xì)胞生物學(xué)過程調(diào)控有關(guān),比如細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移和血管生成[14]。miR-16-5p在膀胱癌細(xì)胞中能夠通過調(diào)控癌細(xì)胞自噬誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡[15]。還發(fā)現(xiàn)miR-16-5p與HIF-α和VEGFA的表達呈負(fù)相關(guān),提示miR-16-5p 對血管生成有抑制作用[16]。此外,miR-16-5p的差異表達影響臨床惡性腫瘤的放化療敏感性,研究報道m(xù)iR-16-5p可通過調(diào)節(jié)糖酵解和介導(dǎo)代謝重編程來增強宮頸癌細(xì)胞對化療藥物的敏感性[17],還能通過調(diào)節(jié)CyclinD1/E1-pRb-E2F1 通路提升前列腺癌細(xì)胞對放療的敏感性[18];當(dāng)在肝癌細(xì)胞中抑制了miR-16-5p 的表達水平后,肝癌細(xì)胞對索拉非尼(SOR)的耐藥性顯著增加[5]。在乳腺癌細(xì)胞中,當(dāng)下調(diào)miR-16-5p表達后,癌細(xì)胞基因合成速率加快,其增殖能力變強,與此同時,上調(diào)的miR-16-5p則能夠降低裸鼠模型中乳腺癌肺轉(zhuǎn)移率[19]。但目前尚無研究報道m(xù)iR-16-5p對乳腺癌耐藥的影響與作用機制。
細(xì)胞凋亡是腫瘤治療研究中的熱點,腫瘤的惡化、轉(zhuǎn)移和耐藥都與癌細(xì)胞凋亡過少有關(guān)[20]。促凋亡蛋白和抗凋亡蛋白之間的平衡決定是否啟動細(xì)胞凋亡,癌細(xì)胞中過表達的抗凋亡蛋白Bcl-2 蛋白使平衡失衡,利于癌細(xì)胞存活并對抗放化療藥物的治療效果[21]。而Bax蛋白是常見的促凋亡蛋白,能夠拮抗Bcl-2蛋白的效果。研究發(fā)現(xiàn),對乳腺癌細(xì)胞使用抗腫瘤藥物處理后,細(xì)胞Bax表達水平和Bax/Bcl-2比值都顯著升高[22,23]。通過本課題組的前期研究,我們發(fā)現(xiàn),相對于乳腺癌親本細(xì)胞,乳腺癌耐藥細(xì)胞中Bax蛋白表達量降低,Bcl-2蛋白表達量升高,Bax/Bcl-2比值降低[13]。所以細(xì)胞凋亡與乳腺癌耐藥形成過程關(guān)系密切。
而在本實驗研究中,我們證實了miR-16-5p在耐藥細(xì)胞中表達量降低,說明其可能參與乳腺癌耐藥誘導(dǎo)調(diào)控。為了能夠進一步了解miR-16-5p對乳腺癌耐藥細(xì)胞的影響,我們通過轉(zhuǎn)染miR-16-5p 的類似物,上調(diào)SKBR-3/PR細(xì)胞中miR-16-5p的表達水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),miR-16-5p能夠?qū)KBR-3/PR細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期,抑制細(xì)胞生長。CCK-8實驗與Transwell實驗還顯示miR-16-5p能夠有效的抑制耐藥細(xì)胞的增殖和遷移能力。不僅如此,miR-16-5p類似物能夠上調(diào)乳腺癌耐藥細(xì)胞凋亡蛋白Bax/Bcl-2的比值。通過流式細(xì)胞技術(shù),我們發(fā)現(xiàn)在耐藥細(xì)胞過表達miR-16-5p后,細(xì)胞凋亡率顯著升高。所以,miR-16-5p能夠通過上調(diào)Bax/Bcl-2比值促進乳腺癌耐藥細(xì)胞凋亡。
為了能夠深入闡明miR-16-5p在乳腺癌耐藥細(xì)胞中的作用機制,本研究通過對4個miRNA數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)取交集,從中挑選出了106個潛在的miR-16-5p靶基因,并通過與受miR-16-5p調(diào)控的Bax與Bcl-2蛋白共同構(gòu)建蛋白互作網(wǎng)絡(luò)圖,我們發(fā)現(xiàn)YWHAQ可能是miR-16-5p的潛在靶基因。結(jié)合生物信息數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)YWHAQ在乳腺癌中高表達。結(jié)合雙熒光素酶實驗的結(jié)果,miR-16-5p類似物與YWHAQ野生型質(zhì)粒共同轉(zhuǎn)染細(xì)胞時,熒光活性比值降低,而與YWHAQ突變型質(zhì)粒共同轉(zhuǎn)染細(xì)胞時,熒光活性比值無明顯變化,證實在乳腺癌耐藥細(xì)胞中YWHAQ受到miR-16-5p的直接調(diào)控。miR-16-5p/YWHAQ調(diào)節(jié)軸在乳腺癌耐藥中有很大可能起著關(guān)鍵性作用。
YWHAQ屬于14-3-3家族,14-3-3蛋白幾乎能夠在所有真核細(xì)胞中被檢測到,由7 個不同的基因編碼(YWHAB,YWHAE,YWHAG,YWHAH,YWHAQ,YWHAZ 和SFN),參與生命中幾乎所有的生理過程,如調(diào)節(jié)細(xì)胞周期、凋亡和細(xì)胞信號傳遞[24]。YWHAQ主要通過磷酸化依賴性相互作用與靶蛋白結(jié)合,在多種細(xì)胞生物學(xué)過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。過表達YWHAQ能夠抑制由RFX5敲低誘導(dǎo)的肝癌細(xì)胞的凋亡[25],還能夠抑制由他莫昔芬誘導(dǎo)的MCF-7細(xì)胞生長停滯現(xiàn)象[26]。本研究通過對Kaplan Meier-plotter數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行分析發(fā)現(xiàn),高表達的YWHAQ與乳腺癌患者的不良預(yù)后有著很大的相關(guān)性。此外,Hodgkinson 等[27]還提出YWHAQ具有作為乳腺癌新輔助化療耐藥預(yù)測生物標(biāo)志物的巨大潛能。通過本實驗研究,我們發(fā)現(xiàn)在乳腺癌耐藥細(xì)胞SKBR-3/PR中YWHAQ表達水平變高。為能夠更好的研究YWHAQ對乳腺癌耐藥細(xì)胞的影響,我們構(gòu)建了YWHAQ的干擾片段,從而達到降低SKBR-3/PR細(xì)胞內(nèi)YWHAQ表達水平的效果。實驗結(jié)果證明,在下調(diào)YWHAQ的水平后,耐藥細(xì)胞內(nèi)的Bax/Bcl-2比值隨之升高,細(xì)胞的遷移能力減弱,凋亡率隨之增加,說明YWHAQ在乳腺癌耐藥細(xì)胞內(nèi)擁有著十分關(guān)鍵的作用。在SKBR-3/PR細(xì)胞內(nèi)過表達miR-16-5p的同時,繼續(xù)干擾YWHAQ的表達,結(jié)果發(fā)現(xiàn)耐藥細(xì)胞的遷移抑制率以及細(xì)胞凋亡率再一次升高,Bax/Bcl-2比值也隨之變得更大,結(jié)果進一步提示miR-16-5p是通過調(diào)節(jié)YWHAQ表達來改變Bcl-2和Bax蛋白水平,從而調(diào)控乳腺癌耐藥細(xì)胞的生物學(xué)活性。
綜上所述,本研究證實在乳腺癌耐藥誘導(dǎo)發(fā)展中,耐藥細(xì)胞中miR-16-5p 下調(diào)而YWHAQ 蛋白上調(diào);miR-16-5p/YWHAQ調(diào)節(jié)軸能夠通過改變Bcl-2和Bax的表達以抑制乳腺癌耐藥細(xì)胞的增殖和遷移能力。因此,miR-16-5p/YWHAQ調(diào)節(jié)軸極有可能成為治療乳腺癌耐藥的突破點及耐藥評估的生物標(biāo)志物。
南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報2022年10期