趙津津,王振宇,馬貞秀
乳腺癌是一種嚴重危害女性健康的惡性腫瘤,隨著對乳腺癌發(fā)病機制認識的加深,分子靶向逐漸應(yīng)用于乳腺癌的治療[1-2]。確定潛在的分子靶標有助于開發(fā)新的靶向治療藥物。研究表明,circRNA在多種癌癥中異常表達,可作為腫瘤診斷的生物標志物,可提供新的癌癥治療的靶標[3]。circRASSF2是位于20 號染色體且來源于Ras 相關(guān)序列家族2(ras association domain family 2,RASSF2)的一種circRNA。文獻報道,circRASSF2在喉鱗狀細胞癌組織和細胞系中顯著上調(diào),敲除circRASSF2 可通過上調(diào)miR-302b-3p/IGF-1R 軸顯著抑制喉鱗癌細胞增殖和遷移[4]。circRASSF2在結(jié)直腸癌組織和細胞系中上調(diào),敲除circRASSF2 可通過上調(diào)miR-195-5p、下調(diào)卷曲蛋白4(frizzled 4,F(xiàn)ZD4)表達,從而抑制結(jié)直腸癌細胞的增殖并促進其凋亡[5]。然而,circRASSF2在乳腺癌中的作用及機制尚不清楚。在卵巢癌中,miR-1343-3p 表達下調(diào),miR-1343-3p 的過表達可抑制卵巢癌的細胞生長和遷移[6]。LINC02323可通過海綿化miR-1343-3p促進肺腺癌的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移[7]。lncRNA GAS8-AS1 通過靶向下調(diào)miR-1343-3p/自噬相關(guān)蛋白7 軸,從而促進甲狀腺癌細胞的自噬[8]。據(jù)此,筆者認為miR-1343-3p 可能參與調(diào)控了多種癌癥的進展。目前,miR-1343-3p 對乳腺癌的影響及其是否被circRASSF2 調(diào)控尚未知。 本研究旨在探討circRASSF2 對乳腺癌細胞增殖、凋亡的影響及其與miR-1343-3p的靶向調(diào)控關(guān)系。
收集2021 年1 月—2022 年4 月于青海省第五人民醫(yī)院收治的37例乳腺癌患者的癌及癌旁組織,均為手術(shù)切除后超低溫冰箱內(nèi)保存。乳腺癌細胞株MDA-MB-231(上海烜雅生物科技有限公司);轉(zhuǎn)染物si-circRASSF2及其陰性對照物si-NC,miR-1343-3p 及其陰性對照物miR-NC(廣州銳博生物有限公司);Lipofectamine?2000 Transfection Reagentt 轉(zhuǎn)染試劑購自美國Invitrogen公司;抗體Cleaved-caspase 3、Cleavedcaspase 9(英國abcam 公司);Trizol 試劑、逆轉(zhuǎn)錄熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)(RT-qPCR)試劑盒(日本Takara公司);蛋白提取試劑盒(上海臻諾生物科技有限公司);四甲基偶氮唑鹽比色法(MTT)試劑盒、凋亡試劑盒(日本同仁研究所);RPMI-1640培養(yǎng)基(美國Gibco 公司);雙熒光素酶報告實驗試劑盒(上海澤葉生物科技有限公司);T100PCR儀(美國Bio-Rad公司);Multiskan GO 酶標儀、Western blot 系統(tǒng)、凝膠成像分析系統(tǒng)和細胞培養(yǎng)箱(美國賽默飛世爾公司);FACSAria?Fusion 流式細胞儀(美國BD公司)。
將MDA-MB-231 細胞培養(yǎng)于RPMI-1640 培養(yǎng)基中,至對數(shù)生長期時按5.0×105個/孔接種至96 孔板。將細胞分為miR-1343-3p 組(轉(zhuǎn)染miR-1343-3p)、si-circRASSF2 組(轉(zhuǎn)染si-circRASSF2)、si-NC 組(轉(zhuǎn)染si-NC)、miR-NC 組(轉(zhuǎn)染miR-NC)、si-circRASSF2+anti-miR-1343-3p 組(共轉(zhuǎn)染sicircRASSF2 和anti-miR-1343-3p)及si-circRASSF2+antimiR-NC組(共轉(zhuǎn)染si-circRASSF2和anti-miR-NC)。
取乳腺癌組織、癌旁組織及各組細胞,加入Trizol 試劑提取總RNA,取200 ng RNA 逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,以cDNA 為模板進行PCR。circRASSF2引物序列:上游5'-CTTTTCAAA GAGAGTGGCCCAG-3',下游5'-ACGGTGTACTTGCGCATCA G-3';miR-1343-3p:上游5'-CGAAGTTCCCTTTGTCATCCT-3',下游5'-GTGCAGGGTCCGAGGTATTC-3';GAPDH:上游5'-AGTCAGGCTGGGGCTCATTG-3',下游5'-AGGGGCCATC CACAGTCTTC-3';U6:上游5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3',下游5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3'。反應(yīng)條件:94 ℃2 min;94 ℃30 s,56 ℃30 s,72 ℃60 s,循環(huán)30 次。GAPDH和U6 分別為circRASSF2 和miR-1343-3p 的內(nèi)參基因,采用2-ΔΔCt法計算circRASSF2、miR-1343-3p相對表達量。
各組細胞培養(yǎng)48 h后接種于96孔板(200μL,3×103個/孔)。每孔加10μL MTT 試劑(5 g/L),培養(yǎng)4 h加入150μL DMSO,多功能酶標儀檢測490 nm波長處光密度(OD)值。
分別取各組細胞并接種至6 孔板(1×103個/孔),37 ℃培養(yǎng)2 周。磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗2 次,加入甲醇固定2~3 min 后滴加吉姆薩染色液染色,于光學顯微鏡下計數(shù)克隆形成數(shù)(>50個細胞)。
轉(zhuǎn)染48 h 后用0.125%胰蛋白酶制備細胞懸液,室溫250×g離心5 min,用4 ℃預(yù)冷PBS 洗滌2 次后將細胞重懸于結(jié)合緩沖液,濃度為1×106個/mL。隨后,在暗室中用Annexin V-FITC和PI孵育15 min;上流式細胞儀檢測,F(xiàn)lowJo 7.6.1分析細胞凋亡情況。
取各組細胞,通過蛋白提取試劑盒提取細胞總蛋白,進行蛋白定量后行SDS-PAGE 凝膠電泳,轉(zhuǎn)膜、封閉,加Cleaved-caspase 3、Cleaved-caspase 9 一抗稀釋液(1∶1 000)4 ℃孵育過夜,加二抗(1∶2 000)室溫孵育2 h,曝光顯影,Image Lab軟件分析各蛋白條帶灰度值。
采用Starbase 軟件(https://starbase.sysu.edu.cn/)預(yù)測circRASSF2與miR-1343-3p有無結(jié)合位點。將野生型(WT)和突變型(MUT)circRASSF2 雙熒光素酶報告載體、miR-NC及miR-1343-3p共轉(zhuǎn)染乳腺癌細胞株MDA-MB-231,48 h后按照試劑盒說明書檢測miR-NC組和miR-1343-3p組細胞中circRASSF2 熒光素酶相對活性。分別將pcDNA、pcDNAcircRASSF2、si-circRASSF2、si-NC 轉(zhuǎn)染MDA-MB-231 細胞,記為pcDNA組、pcDNA-circRASSF2組、si-circRASSF2組、si-NC組,按照1.3方法檢測各組miR-1343-3p表達水平。
采用SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示,2組間比較行t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較行SNK-q檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
與癌旁組織比較,乳腺癌組織中circRASSF2 表達水平升高,miR-1343-3p 表達水平降低(P<0.01),見表1。
Tab.1 Comparison of circRASSF2 and miR-1343-3p expression levels between breast cancer tissue and paracancer tissue表1 乳腺癌組織和癌旁組織中circRASSF2和miR-1343-3p的表達水平比較(n=37,±s)
Tab.1 Comparison of circRASSF2 and miR-1343-3p expression levels between breast cancer tissue and paracancer tissue表1 乳腺癌組織和癌旁組織中circRASSF2和miR-1343-3p的表達水平比較(n=37,±s)
**P<0.01。
組織癌旁組織乳腺癌組織t circRASSF2 1.00±0.02 4.03±0.21 89.518**miR-1343-3p 1.00±0.05 0.37±0.03 60.709**
與si-NC 組比較,si-circRASSF2 組circRASSF2表達水平和MDA-MB-231細胞活性降低,細胞克隆形成數(shù)減少(P<0.01),見圖1、表2。
Tab.2 Comparison of cell proliferation between the si-NC group and the si-circRASSF2 group表2 si-NC組和si-circRASSF2組細胞增殖水平比較(n=3,±s)
Tab.2 Comparison of cell proliferation between the si-NC group and the si-circRASSF2 group表2 si-NC組和si-circRASSF2組細胞增殖水平比較(n=3,±s)
**P<0.01。
組別si-NC組si-circRASSF2組t circRASSF2 1.00±0.06 0.34±0.02 19.219**OD490 0.71±0.06 0.34±0.03 9.992**克隆形成數(shù)/個101.25±8.96 48.79±2.34 9.815**
與si-NC組比較,si-circRASSF2組細胞凋亡率、Cleaved-caspase 3、Cleaved-caspase 9 表達水平升高(P<0.01),見圖2、3,表3。
Fig.2 Apoptosis of the si-NC group and the si-circRASSF2 group圖2 si-NC組和si-circRASSF2組細胞凋亡情況
Fig.3 Expression levels of apoptosis related proteins in the si-NC group and the si-circRASSF2 group圖3 si-NC組和si-circRASSF2組細胞凋亡相關(guān)蛋白表達
Tab.3 Comparison of apoptosis rate and related protein expression levels between the si-NC group and the si-circRASSF2 group表3 si-NC組和si-circRASSF2組細胞凋亡率及凋亡相關(guān)蛋白表達比較(n=3,±s)
Tab.3 Comparison of apoptosis rate and related protein expression levels between the si-NC group and the si-circRASSF2 group表3 si-NC組和si-circRASSF2組細胞凋亡率及凋亡相關(guān)蛋白表達比較(n=3,±s)
**P<0.01。
組別si-NC組si-circRASSF2組t細胞凋亡率/%8.75±0.13 23.89±3.21 8.156**Cleavedcaspase 3 0.27±0.04 0.75±0.09 8.486**Cleavedcaspase 9 0.20±0.02 0.54±0.06 10.304**
circRASSF2與miR-1343-3p存在互補的核苷酸序列,見圖4。與miR-NC 組比較,miR-1343-3p 組WT-circRASSF2 熒光素酶活性降低(t=9.076,P<0.05),而2 組MUT-circRASSF2 熒光素酶活性差異無統(tǒng)計學意義(t=0.475,P>0.05),見圖5A。RT-qPCR結(jié)果顯示,與pcDNA 組比較,pcDNA-circRASSF2 組miR-1343-3p 表達水平降低(t=51.898,P<0.05),與si-NC組比較,si-circRASSF2組miR-1343-3p表達水平升高(t=23.106,P<0.05),見圖5B。
Fig.4 Binding sequence of circRASSF2 and miR-1343-3p圖4 circRASSF2與miR-1343-3p的結(jié)合序列
Fig.5 circRASSF2 targeting regulates the expression of miR-1343-3p圖5 circRASSF2靶向調(diào)控miR-1343-3p的表達
與miR-NC組比較,miR-1343-3p組miR-1343-3p 表達水平升高,細胞凋亡率升高,Cleavedcaspase 3、Cleaved-caspase 9 表達水平升高,細胞活性下降,克隆形成數(shù)減少(P<0.01),見圖6、7,表4。
Fig.6 Clonal formation and apoptosis in the miR-NC group and the miR-1343-3p group圖6 miR-NC組和miR-1343-3p組細胞克隆形成和凋亡
Fig.7 Expression of apoptosis related proteins in the miR-NC group and the miR-1343-3p group圖7 miR-NC組和miR-1343-3p組細胞凋亡相關(guān)蛋白表達
Tab.4 Comparison of proliferation and apoptosis between the miR-NC group and the miR-1343-3p group表4 miR-NC組和miR-1343-3p組細胞增殖和凋亡比較(n=3,±s)
**P<0.01。表5同。
組別miR-NC組miR-1343-3p組t miR-1343-3p 1.01±0.02 3.21±0.13 28.357**OD490 0.70±0.05 0.42±0.03 9.058**克隆形成數(shù)/個99.87±8.43 50.23±2.45 9.794**細胞凋亡率/%7.48±0.51 19.96±2.03 10.317**Cleaved-caspase 3 0.25±0.03 0.73±0.08 9.821**Cleaved-caspase 9 0.19±0.02 0.48±0.05 10.793**
與si-circRASSF2+anti-miR-NC 組比較,sicircRASSF2+anti-miR-1343-3p 組miR-1343-3p 表達水平、細胞凋亡率、Cleaved-caspase 3、Cleavedcaspase 9 表達水平降低,細胞活性和克隆形成數(shù)升高(P<0.05),見表5,圖8、9。
Fig.8 Clonal formation and apoptosis in the si-circRASSF2+antimiR-NC group and the si-circRASSF2+anti-miR-1343-3p group圖8 si-circRASSF2+anti-miR-NC組和si-circRASSF2+anti-miR-1343-3p組細胞克隆形成和凋亡
Tab.5 Proliferation and apoptosis in the si-circRASSF2+anti-miR-NC group and the si-circRASSF2+anti-miR-1343-3p group表5 si-circRASSF2+anti-miR-NC組和si-circRASSF2+anti-miR-1343-3p組細胞增殖和凋亡(n=3,±s)
Tab.5 Proliferation and apoptosis in the si-circRASSF2+anti-miR-NC group and the si-circRASSF2+anti-miR-1343-3p group表5 si-circRASSF2+anti-miR-NC組和si-circRASSF2+anti-miR-1343-3p組細胞增殖和凋亡(n=3,±s)
組別si-circRASSF2+anti-miR-NC組si-circRASSF2+anti-miR-1343-3p組t miR-1343-3p 1.00±0.03 0.28±0.02 35.040**OD490 0.39±0.02 0.65±0.04 10.373**克隆形成數(shù)/個40.78±3.51 82.63±8.74 7.696**細胞凋亡率/%27.45±3.11 12.13±0.98 8.140**Cleavedcaspase 3 0.75±0.09 0.32±0.04 7.460**Cleavedcaspase 9 0.52±0.06 0.24±0.02 7.545**
乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤,其治療方法包括手術(shù)、化療和免疫治療,然而由于局部復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移發(fā)生率較高,晚期乳腺癌患者預(yù)后仍然很差[9]。因此,確定新的生物標志物對開發(fā)乳腺癌新靶向治療很有必要。研究顯示,circRNA 參與調(diào)控乳腺癌的惡性生物學行為,如circ_0025202 可以抑制乳腺癌細胞的增殖、集落形成和遷移,并增加癌細胞凋亡[10]。沉默circ_0004771 通過靶向miR-653/ZEB2以抑制乳腺癌的增殖并誘導(dǎo)其凋亡[11]。Zhong 等[12]研究顯示,circRASSF2 在乳腺癌組織和血清中表達增加,敲除circRASSF2 后乳腺癌細胞的增殖能力下降。本研究結(jié)果亦顯示,circRASSF2 在人乳腺癌組織中表達水平升高,抑制circRASSF2 表達可降低MDA-MB-231 細胞增殖活性,并使細胞凋亡率升高,表明抑制circRASSF2 可促進乳腺癌細胞凋亡和抑制癌細胞增殖,提示circRASSF2 的失調(diào)參與了乳腺癌的進展。
通過生物信息學分析發(fā)現(xiàn),circRASSF2 可以靶向調(diào)控各種miRNAs 表達。本研究選擇了其中的miR-1343-3p 作為circRASSF2 的靶點。研究顯示,miR-1343-3p 在胰腺癌中低表達,LINC01559 通過充當miR-1343-3p的競爭性內(nèi)源RNA 來上調(diào)RAF1表達,從而促進胰腺癌的進展[13]。LINC01559 海綿化miR-1343-3p,上調(diào)PGK1,激活PI3K/AKT 途徑,進而促進胃癌的發(fā)展[14]。EIF3J-AS1 通過海綿化miR-1343-3p 上調(diào)ANXA11 表達,從而促進神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞增殖[15]。本研究結(jié)果顯示,在乳腺癌組織中miR-1343-3p低表達,且miR-1343-3p過表達后,細胞活性、克隆形成數(shù)下降,凋亡率升高,表明上調(diào)miR-1343-3p表達可抑制乳腺癌細胞增殖和促進細胞凋亡,提示miR-1343-3p 具有抗乳腺癌作用。通過雙熒光素酶報告基因檢測驗證了circRASSF2 與miR-1343-3p有靶向關(guān)系,發(fā)現(xiàn)兩者表達水平相反。在檢測細胞增殖和凋亡后,本研究發(fā)現(xiàn)circRASSF2敲除對乳腺癌細胞的影響可以通過抑制miR-1343-3p表達部分逆轉(zhuǎn),提示抑制circRASSF2表達可通過上調(diào)miR-1343-3p,從而抑制MDA-MB-231 細胞增殖并促進其凋亡。
綜上所述,circRASSF2在乳腺癌中高表達,抑制circRASSF2可通過上調(diào)miR-1343-3p來抑制乳腺癌細胞增殖,并促進細胞凋亡。circRASSF2 通過下調(diào)miR-1343-3p的表達,促進乳腺癌增殖并阻礙凋亡,circRASSF2有望成為乳腺癌的潛在診斷生物標志物和治療靶點。然而,由于本研究所納入的臨床標本有限,且檢測手段單一、缺乏體內(nèi)實驗等,因此后續(xù)需針對此類問題進行完善和深入探討。