呂艷,耿強(qiáng),韓燕燕,鄭旭,李翀,蘭福,趙杰
天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院病理科 國(guó)家中醫(yī)針灸臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津 300381
乳腺癌是全世界女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤,2018年全世界女性乳腺癌發(fā)病率和病死率分別為46.3/100 000和13.0/100 000,且均呈上升趨勢(shì)[1]。盡管乳腺癌的診療取得了一定進(jìn)展,但是放、化療對(duì)患者的免疫系統(tǒng)帶來(lái)的損害不可避免,因此尋求“減毒增效”的治療方法是目前亟待解決的問(wèn)題。乳腺癌的病因病機(jī)是“正氣內(nèi)虛,毒瘀并存”,治療乳腺癌應(yīng)扶正與祛邪相結(jié)合,在扶正的基礎(chǔ)上解毒祛瘀。消巖湯正是以此為依據(jù)組方而成,方以生黃芪、太子參為君藥,益氣滋陰,扶正驅(qū)邪;白花蛇舌草、夏枯草、生牡蠣為臣藥,清熱解毒,軟堅(jiān)散結(jié);郁金、姜黃為佐藥,活血祛瘀,行氣解郁。研究表明,消巖湯具有顯著改善乳腺癌患者生活質(zhì)量的功效,但分子機(jī)制不明確[2]。circRNA作為一類(lèi)新型拼接RNA,在乳腺腫瘤的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用。最新研究證實(shí),敲低膀胱癌組織中的circRIP2基因可抑制轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β2(TGF-β2)活性,從而促進(jìn)膀胱癌進(jìn)展[3]。TGF-β2是重要的腫瘤免疫功能調(diào)節(jié)因子,乳腺干細(xì)胞中高表達(dá)的TGF-β2可誘發(fā)上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)[4-5]。2021年10月—2022年3月,本研究觀察了不同濃度消巖湯含藥血清對(duì)乳腺癌MCF-7細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力的影響,并觀察其調(diào)控機(jī)制是否與circRIP2和TGF-β2有關(guān),為探索消巖湯干預(yù)乳腺癌細(xì)胞生物學(xué)行為的分子機(jī)制提供理論依據(jù)。
1.1 材料細(xì)胞:乳腺癌MCF-7細(xì)胞購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院,使用含10%小牛血清的RPMI 1640細(xì)胞培養(yǎng)液,在37℃、5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),胰蛋白酶溶液消化,每3 d傳代一次。動(dòng)物:BALB/C小鼠40只,體質(zhì)量18~22 g,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,批號(hào):SCXK(京)2021-0006。主要試劑:GAPDH、TGF-β2、絲氨酸蘇氨酸激酶2(RIPK2)一抗均購(gòu)自美國(guó)ABclonal公司,TRIzol試劑購(gòu)自美國(guó)Thermo公司,CCK-8試劑盒、Transwell小室均購(gòu)自美國(guó)Millipore公司,無(wú)水乙醇、異丙醇均購(gòu)自中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)有限公司,RT逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、SuperReal PreMix Plus均購(gòu)自北京天根生化科技有限公司。
1.2 消巖湯含藥血清制備消巖湯配伍組成:黃芪30 g、太子參15 g、郁金10 g、姜黃15 g、夏枯草10 g、生牡蠣15 g、白花蛇舌草10 g,分別按40 g/kg(臨床成人日用量的20倍)、20 g/kg、10 g/kg溶解于生理鹽水。將30只BALB/C小鼠分為三部分,每部分10只,分別灌胃給予40、20、10 g/kg的消巖湯,每次灌胃間隔24 h,連續(xù)3 d。小鼠末次灌胃后禁食禁水,12 h后眼眶取血法采血,無(wú)菌分離血清,經(jīng)56℃、30 min滅活處理后,使用0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾除菌,-20℃保存?zhèn)溆谩A砣?0只BALB/C小鼠不予灌胃,僅采血獲得血清,記為空白鼠血清。
1.3 細(xì)胞分組處理取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的MCF-7細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞密度為2×107/μL,以1×105/孔接種于6孔板,待細(xì)胞融合度達(dá)到80%,將細(xì)胞分為消巖湯含藥血清4組、消巖湯含藥血清2組、消巖湯含藥血清1組、普通牛血清組、空白鼠血清組,依次加入1.2中制備的濃度比為4∶2∶1的消巖湯含藥血清、普通10%小牛血清及空白鼠血清,每孔100 μL,均孵育24 h。
1.4 細(xì)胞增殖能力觀察采用CCK-8法。取“1.3”分組處理的細(xì)胞,按1×103/孔接種于96孔板,并設(shè)置3個(gè)復(fù)孔,每孔加入培養(yǎng)基100 μL。分別培養(yǎng)24、48 h,每孔加入CCK-8溶液10 μL,在細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)孵育4 h,使用酶標(biāo)儀測(cè)定450 nm處的吸光度(OD)值。
1.5 細(xì)胞遷移能力觀察采用細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)。取“1.3”分組處理的細(xì)胞,用無(wú)菌槍頭在長(zhǎng)滿(mǎn)的細(xì)胞中間位置劃一直線,小心清洗去除漂浮細(xì)胞后(0 h)進(jìn)行拍照,放入培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。分別在培養(yǎng)24、48、72 h拍照,測(cè)量劃痕距離(D)后計(jì)算24、48、72 h細(xì)胞遷移率。24 h細(xì)胞遷移率(%)=(D0 h-D24 h)/D0 h×100%,48 h細(xì)胞遷移率(%)=(D0 h-D48 h)/D0 h×100%,72 h細(xì)胞遷移率(%)=(D0 h-D72 h)/D0 h×100%。
1.6 細(xì)胞侵襲能力觀察采用Transwell小室實(shí)驗(yàn)。提前準(zhǔn)備好Transwell小室,在中間鋪Matrigel膠。取“1.3”分組處理的細(xì)胞,胰酶消化后將5×105個(gè)細(xì)胞用培養(yǎng)基重懸至200 μL,加到Transwell上室;Transwell下室加入培養(yǎng)基+10%小牛血清;48 h后擦去Matrigel膠,多聚甲醛固定,結(jié)晶紫染色,顯微鏡拍照后對(duì)穿膜細(xì)胞進(jìn)行計(jì)數(shù)。
1.7 細(xì)胞中circRIP2、RIP2及TGF-β2mRNA檢測(cè)采用qRT-PCR法。采用TRIzol試劑提取各組細(xì)胞總RNA,測(cè)定RNA濃度和純度,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cir?cRIP2、RIP2、TGF-β2及內(nèi)參β-actin的PCR引物設(shè)計(jì)、合成由大連寶生物公司完成,引物序列見(jiàn)表1。PCR反應(yīng)體系:2×Super Real PreMix Plus 10 μL,上下游引物各0.5 μL,cDNA 1 μL,用ddH2O補(bǔ)充至20 μL。PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性15 min,1個(gè)循環(huán);95℃變性10 s,60℃退火20 s,40個(gè)循環(huán);72℃延伸20 s。熔解曲線:95℃15 s,60℃60 s,95℃15 s。以β-actin為內(nèi)參,采用2-ΔΔCt法計(jì)算目的基因相對(duì)表達(dá)量。
表1 circRIP2、RIP2、TGF-β2及內(nèi)參β-actin引物序列
1.8 細(xì)胞中RIPK2、TGF-β2蛋白檢測(cè)采用West?ern blotting法。取各組細(xì)胞,提取細(xì)胞總蛋白,制備SDS-PAGE膠,電泳,轉(zhuǎn)膜,封閉;加入RIPK2、TGF-β2及內(nèi)參GAPDH一抗(稀釋比例均為1∶1 000),4℃孵育過(guò)夜,洗膜;加入二抗(稀釋比例為1∶40 000),室溫下封閉1 h,洗膜后顯色、曝光,Image J軟件分析條帶灰度值,計(jì)算目的蛋白相對(duì)表達(dá)量。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料采用Shapiro-Wilktest正態(tài)性檢驗(yàn),呈正態(tài)分布以±s表示,多組間比較采用方差分析,組間比較采用t檢驗(yàn)和SNK法,重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)采用重復(fù)測(cè)量方差分析;非正態(tài)分布以M(P25,P75)表示,組間比較采用秩和檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組細(xì)胞增殖能力比較培養(yǎng)24 h,消巖湯含藥血清4、2組細(xì)胞增殖能力均低于普通牛血清組(P均<0.05);培養(yǎng)48 h,消巖湯含藥血清4、2、1組細(xì)胞增殖能力均低于普通牛血清組,消巖湯含藥血清4組細(xì)胞增殖能力均低于空白鼠血清組(P均<0.05)。其他兩組間同時(shí)間點(diǎn)比較均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均>0.05)。見(jiàn)表2。
表2 各組培養(yǎng)24、48 h的細(xì)胞增殖能力比較(±s)
表2 各組培養(yǎng)24、48 h的細(xì)胞增殖能力比較(±s)
注:與空白鼠血清組比較,*P<0.05;與普通牛血清組比較,#P<0.05。
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2.2 各組細(xì)胞遷移能力比較見(jiàn)表3及OSID碼圖1。
表3 各組培養(yǎng)24、48、72 h的細(xì)胞遷移率比較(±s)
表3 各組培養(yǎng)24、48、72 h的細(xì)胞遷移率比較(±s)
注:與同組24 h比較,*P<0.05;與普通牛血清和空白血清組同時(shí)間點(diǎn)比較,#P<0.05。
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2.3 各組細(xì)胞侵襲能力比較消巖湯含藥血清4、2、1組及普通牛血清組、空白鼠血清組穿膜細(xì)胞數(shù)分別為(24±2)、(37±4)、(47±6)、(88±5)、(82±8)個(gè),消巖湯含藥血清4、2、1組穿膜細(xì)胞數(shù)均低于普通牛血清組、空白鼠血清組(P均<0.05),消巖湯含藥血清4、2、1組穿膜細(xì)胞數(shù)比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見(jiàn)OSID碼圖2。
2.4 各組細(xì)胞circRIP2及RIP2、TGF-β2mRNA相對(duì)表達(dá)量比較見(jiàn)表4。
表4 各組細(xì)胞circRIP2及RIP2、TGF-β2 mRNA相對(duì)表達(dá)量比較(±s)
表4 各組細(xì)胞circRIP2及RIP2、TGF-β2 mRNA相對(duì)表達(dá)量比較(±s)
注:與空白鼠血清組比較,*P<0.05;與普通牛血清組比較,#P<0.05。
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2.5 各組細(xì)胞RIPK2、TGF-β2蛋白表達(dá)比較消巖湯含藥血清4組RIPK2蛋白相對(duì)表達(dá)量低于空白鼠血清組、消巖湯含藥血清1組,TGF-β2蛋白相對(duì)表達(dá)量低于普通牛血清組(P均<0.05)。見(jiàn)表5及OSID碼圖3、4。
表5 各組細(xì)胞RIPK2、TGF-β2蛋白表達(dá)比較(±s)
表5 各組細(xì)胞RIPK2、TGF-β2蛋白表達(dá)比較(±s)
注:與空白鼠血清組比較,*P<0.05;與普通牛血清組比較,#P<0.05;與消巖湯含藥血清1組比較,△P<0.05;
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消巖湯是天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院院內(nèi)制劑,在臨床應(yīng)用數(shù)十年,對(duì)多種腫瘤包括乳腺癌[4]、非小細(xì)胞肺癌和甲狀腺癌[6-7]等均有良好療效。但是,消巖湯治療各種腫瘤的分子機(jī)制尚不明確。研究證實(shí),消巖湯含藥血清經(jīng)Survivin siRNA抑制人肺腺癌A549細(xì)胞增殖,并促進(jìn)其凋亡[8]。此外,消巖湯能夠增強(qiáng)毒性T淋巴細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞的活性而提高腫瘤患者免疫功能[9-10]。本研究結(jié)果顯示,培養(yǎng)相同時(shí)間點(diǎn)消巖湯含藥血清4、2組細(xì)胞增殖能力均低于普通牛血清組,消巖湯含藥血清4、2、1組24 h細(xì)胞遷移率均低于普通牛血清組、空白鼠血清組,消巖湯含藥血清4、2組48、72 h細(xì)胞遷移率均低于普通牛血清組、空白鼠血清組,消巖湯含藥血清4、2、1組穿膜細(xì)胞數(shù)均低于普通牛血清組、空白鼠血清組;這提示消巖湯含藥血清可有效抑制乳腺癌MCF-7細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力,以中高濃度消巖湯含藥血清效果更明顯。
環(huán)狀RNA可通過(guò)海綿樣吸附miRNA對(duì)下游基因進(jìn)行調(diào)控,產(chǎn)生后續(xù)的表觀遺傳特性。研究顯示,miR-1305是影響乳腺癌患者預(yù)后的獨(dú)立因素之一[11],而TGF-β2可通過(guò)激活Smad3參與調(diào)控乳腺癌轉(zhuǎn)移[12]。盡管circRIP2首先是在膀胱癌相關(guān)研究中被人們認(rèn)識(shí),但是鑒于其“海綿樣”吸附分子miR-1305以及下游調(diào)控蛋白TGF-β2均與乳腺癌進(jìn)展關(guān)系密切。因此,本研究觀察了消巖湯含藥血清抑制乳腺癌MCF-7細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力的相關(guān)機(jī)制是否與circRIP2有關(guān)。cir?cRIP2是一個(gè)長(zhǎng)度為282 bp的環(huán)狀RNA,不能編碼、翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì),只有在解鏈狀態(tài)才能夠吸附miR-1305,并對(duì)下游調(diào)控通路產(chǎn)生作用,并且只有在線性RNA狀態(tài)下才能夠編碼產(chǎn)生蛋白R(shí)IPK2。最近研究發(fā)現(xiàn),RIPK2活性增加導(dǎo)致了NF-κB的活化,隨后促進(jìn)了乳腺癌的發(fā)生和侵襲[13]。本研究結(jié)果表明,消巖湯含藥血清4組細(xì)胞circRIP2相對(duì)表達(dá)量均低于普通牛血清組、空白鼠血清組,RIP2相對(duì)表達(dá)量均低于普通牛血清組;消巖湯含藥血清4組RIPK2蛋白相對(duì)表達(dá)量低于空白鼠血清組;這提示高濃度消巖湯含藥血清對(duì)乳腺癌MCF-7細(xì)胞的circRIP2具有抑制作用,同時(shí)抑制線性RIP2 mRNA蛋白產(chǎn)物RIPK2表達(dá),可能是其降低乳腺癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力的相關(guān)機(jī)制之一,為探索消巖湯通過(guò)調(diào)控circRIP2而影響乳腺癌進(jìn)展的分子機(jī)制提供了重要線索。
此外,TGF-β2/Smad3通路激活對(duì)乳腺癌易感性的影響已被證實(shí)[14]。TGF-β2基因敲除可加速乳腺癌T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤排斥反應(yīng),對(duì)于乳腺癌的進(jìn)展具有重要的臨床意義[15]。關(guān)于TGF-β2及其通路與放療和化療耐受的關(guān)系是目前研究的焦點(diǎn)[16],TGF-β2有可能成為突破腫瘤患者放療、化療耐藥性的關(guān)鍵點(diǎn)[17-18]。本研究結(jié)果表明,消巖湯含藥血清4組細(xì)胞TGF-β2mRNA相對(duì)表達(dá)量均低于普通牛血清組、空白鼠血清組,TGF-β2蛋白相對(duì)表達(dá)量低于普通牛血清組;這提示高濃度消巖湯含藥血清可能通過(guò)抑制乳腺癌MCF-7細(xì)胞TGFβ2mRNA和蛋白表達(dá)而降低其細(xì)胞增殖、遷移和侵襲能力。
綜上所述,高濃度消巖湯含藥血清可通過(guò)降低cir?cRIP2、TGF-β2表達(dá)而參與抑制乳腺癌MCF-7細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。在未來(lái)研究中,我們將重點(diǎn)探索cir?cRIP2和TGF-β2之間的調(diào)控關(guān)系及下游蛋白與乳腺癌進(jìn)展的相關(guān)性。