葛寧 姜媛媛 潘中平 萬杰
基金項(xiàng)目:河南省醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)計(jì)劃聯(lián)合共建項(xiàng)目(LHGJ20200761)
摘要:目的? 探討叉頭框M1(FOXM1)調(diào)控環(huán)狀RNA circ_NOTCH1對胃癌細(xì)胞增殖、侵襲及耐藥性的影響。方法? 采用Western blot、實(shí)時熒光定量PCR分別檢測胃癌及癌旁組織、人正常胃黏膜上皮細(xì)胞GES-1及胃癌細(xì)胞系MGC-803、HGC-27、BGC-823中FOXM1蛋白及circ_NOTCH1表達(dá)。將BGC-823細(xì)胞分為對照組、短發(fā)夾RNA FOXM1(sh-FOXM1)及陰性對照(sh-NC)組、小干擾RNA circ_NOTCH1(si-circ_NOTCH1)及陰性對照(si-NC)組、sh-FOXM1+circ_NOTCH1過表達(dá)質(zhì)粒(sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1)及sh-FOXM1+陰性對照(sh-FOXM1+pcDNA)組,采用CCK-8法和平板克隆形成實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞增殖,Transwell檢測細(xì)胞侵襲。各組細(xì)胞分別加入1.0 mg/L阿霉素處理48 h后分析細(xì)胞耐藥性,Western blot檢測FOXM1、增殖細(xì)胞核抗原(PCNA)、Bax、多藥耐藥相關(guān)蛋白1(MRP1)、多藥耐藥基因1(MDR1)的表達(dá),RNA下拉和RNA免疫沉淀檢測FOXM1蛋白與circ_NOTCH1結(jié)合情況。結(jié)果? 與癌旁組織比較,胃癌組織FOXM1蛋白、circ_NOTCH1表達(dá)水平顯著升高(P均<0.001);與GES-1細(xì)胞比較,MGC-803、HGC-27、BGC-823細(xì)胞FOXM1蛋白、circ_NOTCH1表達(dá)水平顯著升高(P均<0.001)。與對照組和sh-NC組比較,sh-FOXM1組BGC-823細(xì)胞FOXM1蛋白、circ_NOTCH1、吸光度值、克隆形成率、細(xì)胞侵襲數(shù)量、細(xì)胞活力及PCNA、MRP1、MDR1蛋白表達(dá)顯著降低,Bax蛋白表達(dá)顯著升高(P均<0.001);與對照組和si-NC組比較,si-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞circ_NOTCH1、吸光度值、克隆形成率、細(xì)胞侵襲數(shù)量、細(xì)胞活力及PCNA、MRP1、MDR1蛋白表達(dá)顯著降低,Bax蛋白表達(dá)顯著升高(P均<0.001)。與sh-FOXM1組和sh-FOXM1+pcDNA組比較,sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞circ_NOTCH1、吸光度值、克隆形成率、細(xì)胞侵襲數(shù)量、細(xì)胞活力及PCNA、MRP1、MDR1蛋白表達(dá)顯著升高,Bax蛋白表達(dá)顯著降低(P均<0.001)。FOXM1蛋白可與circ_NOTCH1相互作用。結(jié)論? 干擾FOXM1可能通過下調(diào)circ_NOTCH1表達(dá)抑制胃癌細(xì)胞增殖、侵襲及耐藥性。
關(guān)鍵詞:叉頭框M1;circ_NOTCH1;胃癌;增殖;耐藥性
中圖分類號: R735.2? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A? 文章編號:1000-503X(2023)05-0713-08
DOI:10.3881/j.issn.1000-503X.15584
Forkhead Box M1 Regulates the Proliferation,Invasion,and Drug Resistance of Gastric Cancer Cells via circ_NOTCH1
GE Ning1,JIANG Yuanyuan2,PAN Zhongping1,WAN Jie1
1Department of Anorectal Surgery,2Department of Gastroenterology,Zhengzhou Central Hospital Affiliated to Zhengzhou University,Zhengzhou 450001,China
Corresponding author:GE Ning? Tel:0371-61310882,E-mail:drninger@163.com
ABSTRACT:Objective? To investigate the impacts of forkhead box M1(FOXM1)on the proliferation,invasion,and drug resistance of gastric cancer cells by regulating the circular RNA circ_NOTCH1.Methods? Western blotting and real-time quantitative PCR were performed to determine the expression of FOXM1 protein and circ_NOTCH1,respectively,in the gastric cancer tissue,para-carcinoma tissue,human normal gastric mucosa epithelial cell line GES-1 and gastric cancer cell lines MGC-803,HGC-27,and BGC-823.BGC-823 cells were classified into the following groups:control,short hairpin RNA FOXM1(sh-FOXM1)and negative control(sh-NC),small interfering RNA circ_NOTCH1(si-circ_NOTCH1)and negative control(si-NC),and sh-FOXM1+circ_NOTCH1 overexpression plasmid(sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1)and sh-FOXM1+negative control(sh-FOXM1+pcDNA).CCK-8 assay and clone formation assay were employed to measure the cell proliferation,and Transwell assay to measure cell invasion.After treatment with 1.0 mg/L adriamycin for 48 h,the cell resistance in each group was analyzed.Western blotting was employed to determine the expression levels of FOXM1,proliferating cell nuclear antigen(PCNA),Bax,multi-drug resistance-associated protein 1(MRP1),and multi-drug resistance gene 1(MDR1).RNA pull-down and RNA immunoprecipitation were employed to examine the binding of circ_NOTCH1 to FOXM1 protein.Results? Compared with those in the para-carcinoma tissue,the expression levels of FOXM1 protein and circ_NOTCH1 in the gastric cancer tissue were up-regulated(all P<0.001).Compared with GES-1 cells,MGC-803,HGC-27,and BGC-823 cells showed up-regulated expression levels of FOXM1 protein and circ_NOTCH1(all P<0.001).Compared with the control group and sh-NC group,the sh-FOXM1 group with down-regulated expression of FOXM1 protein and circ_NOTCH1 showed decreased optical density value,clone formation rate,cell invasion number,and cell viability,down-regulated expression of PCNA,MRP1,and MDR1,and up-regulated expression of Bax protein in BGC-823 cells(all P<0.001).Compared with the control group and the si-NC group,the si-circ_NOTCH1 group with down-regulated expression of circ_NOTCH1 showed decreased optical density value,clone formation rate,cell invasion number,and cell viability,down-regulated expression of PCNA,MRP1,and MDR1,and up-regulated expression of Bax protein in BGC-823 cells(all P<0.001).Compared with sh-FOXM1 group and sh-FOXM1+pcDNA group,the sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1 group with up-regulated expression of circ_NOTCH1 showed increased optical density value,clone formation rate,cell invasion number,and cell viability,up-regulated expression of PCNA,MRP1,and MDR1,and down-regulated expression of Bax protein(all P<0.001).FOXM1 protein was able to interact with circ_NOTCH1.Conclusion? Interference with FOXM1 may inhibit the proliferation,invasion,and drug resistance of gastric cancer cells by silencing circ_NOTCH1 expression.
Key words:forkhead box M1;circ_NOTCH1;gastric cancer;proliferation;drug resistance
Acta Acad Med Sin,2023,45(5):713-720
胃癌是消化系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤之一,也是一個全球性的健康問題[1]。盡管隨著醫(yī)療實(shí)踐和技術(shù)的發(fā)展,胃癌的發(fā)病率有所下降,但由于我國胃癌患者就診較晚,其死亡率仍然很高,五年生存率低于30%[2]。此外,耐藥性的產(chǎn)生嚴(yán)重影響胃癌患者的預(yù)后生存率[3]。因此,需要進(jìn)一步探索胃癌發(fā)生和耐藥的潛在機(jī)制。叉頭框M1(forkhead box M1,F(xiàn)OXM1)是叉頭框家族的成員之一,具有促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移,細(xì)胞增殖、分化和侵襲等作用[4]。據(jù)報道,過表達(dá)FOXM1可促進(jìn)胃癌細(xì)胞的生長和侵襲,且可參與腫瘤耐藥過程[5-6]。此外,相關(guān)研究顯示,環(huán)狀RNA circ_NOTCH1在胃癌組織和細(xì)胞中呈高表達(dá),沉默circ_NOTCH1可抑制胃癌細(xì)胞遷移和侵襲[7],但目前尚不清楚FOXM1和circ_NOTCH1通路對胃癌細(xì)胞的調(diào)控作用。因此,本研究探究FOXM1調(diào)控circ_NOTCH1對胃癌細(xì)胞增殖、侵襲及耐藥性的影響,旨在為胃癌治療提供新策略。
材料和方法
材料? 收集2019年5月至2022年5月鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院手術(shù)切除的40例胃癌患者的癌組織及距離癌灶4 cm處的癌旁組織。其中男23例,女17例,平均年齡(57.45±11.36)歲,平均體重指數(shù)(23.06±3.01)kg/m2。排除標(biāo)準(zhǔn):手術(shù)前接受化療或放療;合并其他惡性腫瘤。本研究通過鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(倫理審批編號:201902),所有患者簽署知情同意書。人正常胃黏膜上皮細(xì)胞GES-1及胃癌細(xì)胞系MGC-803、HGC-27、BGC-823均購自上海通蔚生物科技有限公司。阿霉素(貨號:QN0097-BWD)購自北京百奧萊博科技有限公司,CCK-8試劑盒(貨號:FN-EM1859)購自武漢菲恩生物科技有限公司,兔源一抗FOXM1(貨號:ab207298)、增殖細(xì)胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)(貨號:ab29)、Bax蛋白(貨號:ab32503)、多藥耐藥相關(guān)蛋白1(multidrug resistance related protein 1,MRP1)(貨號:ab260038)、多藥耐藥基因1(multidrug resistance gene 1,MDR1)(貨號:ab170904)、GAPDH(貨號:ab8245)及辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗兔二抗(貨號:ab289875)均購自英國Abcam公司。pSilencer 2.1-U6-Neo質(zhì)粒購自上海柯雷生物科技有限公司。短發(fā)夾RNA FOXM1(short hairpin RNA FOXM1,sh-FOXM1)及其陰性對照(negative control short hairpin RNA,sh-NC)、小干擾RNA circ_NOTCH1(small interfering RNA circ_NOTCH1,si-circ_NOTCH1)及其陰性對照(negative control small interfering RNA,si-NC)、circ_NOTCH1過表達(dá)質(zhì)粒(circ_NOTCH1 overexpressed plasmid,pcDNA-circ_NOTCH1)及其陰性對照(pcDNA)均由廣州銳博生物技術(shù)有限公司合成。
細(xì)胞培養(yǎng)及分組? GES-1、MGC-803、HGC-27、BGC-823細(xì)胞使用含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基,置于37 ℃、5% CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。取對數(shù)生長期的BGC-823細(xì)胞,分為對照組(正常培養(yǎng)的BGC-823細(xì)胞)、sh-FOXM1組及sh-NC組、si-circ_NOTCH1組及si-NC組、sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1組及sh-FOXM1+pcDNA組。按照Lipofectamine 2000試劑盒說明書進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)染,轉(zhuǎn)染48 h后,將各組細(xì)胞以5×104個/孔的密度接種于24孔板中,并分別加入0、100、300、500、700、900 mg/L 新霉素G418,培養(yǎng)7 d后,選取能導(dǎo)致對照組BGC-823細(xì)胞完全死亡的G418濃度(500 mg/L)作為篩選穩(wěn)定轉(zhuǎn)染細(xì)胞株的最佳濃度,采用500 mg/L G418維持培養(yǎng)各組轉(zhuǎn)染細(xì)胞直至獲得穩(wěn)定存活的細(xì)胞株,收集各組穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的細(xì)胞株用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)時熒光定量PCR檢測組織和細(xì)胞circ_NOTCH1表達(dá)? 采用TRIzol試劑從組織勻漿和細(xì)胞中分離總RNA。將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,以cDNA為模板進(jìn)行熒光定量PCR檢測circ_NOTCH1的相對表達(dá)量。以U6為內(nèi)參基因,采用2-ΔΔCt法計(jì)算circ_NOTCH1的相對表達(dá)量。引物序列:circ_NOTCH1正向引物:5′-TATTTTACACAGAAACACTGCCT-3′,反向引物:5′-CGG- TGAACTGACCTGTACCC-3′;U6正向引物:5′-ATTGGAA- CGATACAGAGAAGATT-3′,反向引物:5′-GGAACGCTTCACGAATTTG-3′。
CCK-8法檢測細(xì)胞活力? 收集對照及轉(zhuǎn)染后的各組BGC-823細(xì)胞以5×103個/孔的密度接種于96孔板中,培養(yǎng)48 h后,每孔加入10 μl CCK-8溶液,于37 ℃孵育2 h。采用酶標(biāo)儀測定各孔細(xì)胞在450 nm處的吸光度(optical density,OD)值。此外,將各組細(xì)胞分別加入1 mg/L 阿霉素避光處理48 h[8],再加入10 μl CCK-8溶液孵育4 h,采用酶標(biāo)儀測定450 nm處的OD值,并計(jì)算細(xì)胞活力。
平板克隆形成實(shí)驗(yàn)? 將對照及轉(zhuǎn)染后的各組BGC-823細(xì)胞以300個/孔的密度接種于6孔板中,培養(yǎng)14 d后,加入0.1%結(jié)晶紫染色20 min,觀察細(xì)胞克隆形成數(shù)。克隆形成率(%)=(克隆數(shù)/接種細(xì)胞數(shù))×100%。
Transwell實(shí)驗(yàn)檢測細(xì)胞侵襲? 將懸浮在無血清DMEM培養(yǎng)基中的各組BGC-823細(xì)胞以1×104個/ml的密度接種于涂有Matrigel基質(zhì)膠的Transwell的上室內(nèi),另將含15%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基作為化學(xué)引誘劑加入下室,培養(yǎng)48 h后,4%多聚甲醛固定20 min,0.1%結(jié)晶紫染色10 min,光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞侵襲情況并統(tǒng)計(jì)侵襲細(xì)胞的數(shù)目。
Western blot檢測FOXM1、PCNA、Bax、MRP1、MDR1蛋白表達(dá)? 使用含有蛋白酶抑制劑的RIPA裂解液提取組織和細(xì)胞的總蛋白。采用BCA法對蛋白進(jìn)行定量后,取50 μg的蛋白在12% SDS-PAGE凝膠上進(jìn)行電泳分離,然后將分離的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,加入5%脫脂奶粉封閉1 h,加入一抗FOXM1(1∶3000)、PCNA(1∶4000)、Bax(1∶3000)、MRP1(1∶3000)、MDR1(1∶3000)、GAPDH(1∶5000)4 ℃孵育過夜,然后與二抗(1∶4000)在常溫下孵育1 h。采用化學(xué)發(fā)光法顯色,使用Image J軟件分析目的蛋白條帶灰度值。
RNA下拉實(shí)驗(yàn)檢測FOXM1蛋白與circ_NOTCH1的相互作用? 將生物素化的陰性對照和circ_NOTCH1轉(zhuǎn)染至BGC-823細(xì)胞中,孵育48 h后,將細(xì)胞裂解物與鏈酶親和素標(biāo)記的磁珠混合形成含磁珠的蛋白質(zhì)-RNA-復(fù)合物,經(jīng)高鹽洗脫后除去磁珠得到蛋白質(zhì)-RNA-復(fù)合物。以input為陽性對照,采用Western blot檢測蛋白質(zhì)-RNA-復(fù)合物中FOXM1蛋白的水平。
RNA結(jié)合蛋白免疫沉淀檢測FOXM1蛋白與circ_NOTCH1的結(jié)合? 采用RNA免疫沉淀裂解緩沖液裂解細(xì)胞,通過蛋白A/G磁珠對FOXM1蛋白進(jìn)行免疫沉淀,用磁鐵固定與復(fù)合物結(jié)合的磁珠并洗掉未結(jié)合的部分,采用實(shí)時熒光定量PCR分析復(fù)合物RNA中circ_NOTCH1的表達(dá),以IgG蛋白作為對照。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理? 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件,定量資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩組間比較采用SNK-q檢驗(yàn)。采用Pearson檢驗(yàn)分析胃癌組織FOXM1蛋白與circ_NOTCH1表達(dá)的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)果
FOXM1蛋白、circ_NOTCH1在胃癌組織和細(xì)胞中的表達(dá)? 與癌旁組織比較,胃癌組織FOXM1蛋白(1.18±0.12比0.23±0.01;t=49.896,P<0.001)、circ_NOTCH1(2.33±0.17比1.00±0.00;t=49.480,P<0.001)表達(dá)水平顯著升高,且胃癌組織FOXM1蛋白與circ_NOTCH1表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.723,P<0.001)(圖1);與GES-1細(xì)胞比較,MGC-803(0.62±0.05比0.21±0.02;t=18.649,P<0.001和1.29±0.11比1.00±0.00;t=6.458,P<0.001)、HGC-27(0.83±0.07比0.21±0.02;t=20.861,P<0.001和1.83±0.12比1.00±0.00;t=16.942,P<0.001)、BGC-823細(xì)胞(1.36±0.12比0.21±0.02;t=23.155,P<0.001和2.17±0.14比1.00±0.00;t=20.471,P<0.001)FOXM1蛋白、circ_NOTCH1表達(dá)水平顯著升高,且BGC-823細(xì)胞FOXM1蛋白和circ_NOTCH1表達(dá)量最高(圖2)。
干擾FOXM1或circ_NOTCH1對BGC-823細(xì)胞FOXM1蛋白、circ_NOTCH1表達(dá)的影響? 與對照組和sh-NC組比較,sh-FOXM1組BGC-823細(xì)胞FOXM1蛋白(0.39±0.03比1.35±0.12;q=25.149,P<0.001和0.39±0.03比1.34±0.13;q=24.887,P<0.001)、circ_NOTCH1(0.27±0.02比1.00±0.00;q=75.756,P<0.001和0.27±0.02比1.02±0.01;q=77.831,P<0.001)表達(dá)水平顯著降低;與對照組和si-NC組比較,si-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞FOXM1蛋白表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(1.35±0.11比1.35±0.12;q=0.000,P>0.999和1.35±0.11比1.36±0.12;q=0.262,P>0.999),circ_NOTCH1表達(dá)水平顯著降低(0.18±0.01比1.00±0.00;q=85.095,P<0.001和0.18±0.01比1.01±0.02;q=86.133,P<0.001);與sh-FOXM1組和sh-FOXM1+pcDNA組比較,sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞FOXM1蛋白表達(dá)水平差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(0.41±0.03比0.39±0.03;q=0.524,P>0.999和0.41±0.03比0.40±0.04;q=0.262,P>0.999)(圖3),circ_NOTCH1表達(dá)水平顯著升高(0.67±0.05比0.27±0.02;q=41.510,P<0.001和0.67±0.05比0.29±0.02;q=39.434,P<0.001)。
干擾FOXM1或circ_NOTCH1對BGC-823細(xì)胞增殖能力的影響? 與對照組和sh-NC組比較,sh-FOXM1組BGC-823細(xì)胞OD值(0.33±0.02比0.96±0.08;q=25.224,P<0.001和0.33±0.02比0.97±0.09;q=25.624,P<0.001)、克隆形成率[(28.33±1.23)%比(76.68±3.17)%;q=49.256,P<0.001和(28.33±1.23)%比(75.59±3.20)%;q=48.145,P<0.001]顯著降低;與對照組和si-NC組比較,si-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞OD值(0.28±0.02比0.96±0.08;sh-NC:短發(fā)夾RNA陰性對照;sh-FOXM1:短發(fā)夾RNA FOXM1;si-NC:小干擾RNA陰性對照;si-circ_NOTCH1:小干擾RNA circ_NOTCH1;pcDNA:circ_NOTCH1過表達(dá)物陰性對照q=27.226,P<0.001和0.28±0.02比0.95±0.08;q=26.826,P<0.001)、克隆形成率[(24.45±1.18)%比(76.68±3.17)%;q=53.208,P<0.001和(24.45±1.18)%比(74.67±3.09)%;q=51.161,P<0.001]顯著降低;與sh-FOXM1組和sh-FOXM1+pcDNA組比較,sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞OD值(0.76±0.06比0.33±0.02;q=17.216,P<0.001和0.76±0.06比0.35±0.03;q=16.416,P<0.001)、克隆形成率[(58.82±2.43)%比(28.33±1.23)%;q=31.061,P<0.001和(58.82±2.43)%比(30.11±1.35)%;q=29.248,P<0.001]顯著升高(圖4)。
干擾FOXM1或circ_NOTCH1對BGC-823細(xì)胞侵襲能力的影響? 與對照組和sh-NC組比較,sh-FOXM1組BGC-823細(xì)胞侵襲數(shù)量顯著降低[(25.58±1.16)個比(73.34±3.08)個;q=49.611,P<0.001和(25.58±1.16)個比(73.29±3.21)個;q=49.559,P<0.001];與對照組和si-NC組比較,si-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞侵襲數(shù)量顯著降低[(22.93±1.20)個比(73.34±3.08)個;q=52.363,P<0.001和(22.93±1.20)個比(72.93±3.04)個;q=51.937,P<0.001];與sh-FOXM1組和sh-FOXM1+pcDNA組比較,sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞侵襲數(shù)量顯著升高[(49.35±2.36)個比(25.58±1.16)個;q=24.691,P<0.001和(49.35±2.36)個比(26.13±1.24)個;q=24.120,P<0.001](圖5)。
干擾FOXM1或circ_NOTCH1對BGC-823細(xì)胞耐藥性的影響? 加入阿霉素處理后,與對照組和sh-NC組比較,sh-FOXM1組BGC-823細(xì)胞活力顯著降低[(27.73±1.29)%比(68.83±3.45)%;q=40.870,P<0.001和(27.73±1.29)%比(67.75±3.24)%;q=39.796,P<0.001];與對照組和si-NC組比較,si-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞活力顯著降低[(21.18±1.31)%比(68.83±3.45)%;q=47.383,P<0.001和(21.18±1.31)%比(68.27±3.06)%;q=46.827,P<0.001];與sh-FOXM1組和sh-FOXM1+pcDNA組比較,sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞活力顯著升高[(43.46±2.28)%比(27.73±1.29)%;q=15.642,P<0.001和(43.46±2.28)%比(28.32±1.46)%;q=15.055,P<0.001]。
干擾FOXM1或circ_NOTCH1對BGC-823細(xì)胞PCNA、Bax、MRP1、MDR1蛋白表達(dá)的影響? 與對照組和sh-NC組比較,sh-FOXM1組BGC-823細(xì)胞PCNA(0.68±0.06比1.52±0.11;q=22.355,P<0.001和0.68±0.06比1.53±0.12;q=22.261,P<0.001)、MRP1(0.23±0.02比0.89±0.08;q=25.983,P<0.001和0.23±0.02比0.88±0.07;q=25.589,P<0.001)、MDR1蛋白(0.45±0.05比1.07±0.12;q=17.404,P<0.001和0.45±0.05比1.08±0.11;q=17.685,P<0.001)表達(dá)顯著降低,Bax蛋白表達(dá)顯著升高(1.13±0.09比0.22±0.02;q=31.523,P<0.001和1.13±0.09比0.24±0.02;q=30.831,P<0.001);與對照組和si-NC組比較,si-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞PCNA(0.53±0.05比1.52±0.11;q=26.347,P<0.001和0.53±0.05比1.51±0.13;q=26.081,P<0.001)、MRP1(0.14±0.01比0.89±0.08;q=29.526,P<0.001和0.14±0.01比0.90±0.10;q=29.919,P<0.001)、MDR1蛋白(0.40±0.04比1.07±0.12;q=18.808,P<0.001和0.40±0.04比1.09±0.13;q=19.369,P<0.001)表達(dá)顯著降低,Bax蛋白表達(dá)顯著升高(1.32±0.11比0.22±0.02;q=38.105,P<0.001和1.32±0.11比0.23±0.02;q=37.759,P<0.001);與sh-FOXM1組和sh-FOXM1+pcDNA組比較,sh-FOXM1+pcDNA-circ_NOTCH1組BGC-823細(xì)胞PCNA(0.86±0.07比0.68±0.06;q=4.790,P=0.027和0.86±0.07比0.69±0.07;q=4.524,P=0.042)、MRP1(0.67±0.07比0.23±0.02;q=17.322,P<0.001和0.67±0.07比0.24±0.02;q=10.106,P<0.001)、MDR1蛋白(0.82±0.07比0.45±0.05;q=10.386,P<0.001和0.82±0.07比0.46±0.03;q=26.081,P<0.001)表達(dá)升高,Bax蛋白表達(dá)顯著降低(0.71±0.06比1.13±0.09;q=14.549,P<0.001和0.71±0.06比1.12±0.10;q=14.203,P<0.001)(圖6)。
FOXM1蛋白與circ_NOTCH1的相互作用? RNA下拉實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,F(xiàn)OXM1蛋白能與circ_NOTCH1相互作用。RNA結(jié)合蛋白免疫沉淀實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示FOXM1蛋白可與circ_NOTCH1結(jié)合(圖7)。
討論
胃癌作為一種在世界范圍內(nèi)發(fā)病率較高的消化道惡性腫瘤,其治療方法主要取決于腫瘤的發(fā)展階段。據(jù)報道,當(dāng)腫瘤轉(zhuǎn)移至周圍組織時,化療可以顯著提高晚期胃癌患者的生存率[9]。阿霉素是一種常用的化療藥物,然而,長期接受阿霉素治療的胃癌患者容易產(chǎn)生耐藥性,導(dǎo)致其臨床療效受到限制,嚴(yán)重影響患者的生存質(zhì)量和預(yù)后[10]。因此,探究調(diào)控胃癌進(jìn)展及耐藥性相關(guān)的分子機(jī)制對于改善胃癌患者的預(yù)后具有重要意義。
FOXM1是一種調(diào)節(jié)腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的癌基因[11]。據(jù)報道,沉默F(xiàn)OXM1基因可抑制胃癌細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移[12];敲減FOXM1基因可抑制食管鱗癌的進(jìn)展[13];FOXM1基因也可介導(dǎo)彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞產(chǎn)生阿霉素耐藥性[14]。本研究結(jié)果顯示,F(xiàn)OXM1蛋白在胃癌組織和MGC-803、HGC-27、BGC-823細(xì)胞中呈高表達(dá),且在BGC-823細(xì)胞中表達(dá)量最高,因此,選取BGC-823細(xì)胞為研究對象進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。本研究發(fā)現(xiàn)干擾FOXM1基因可抑制胃癌細(xì)胞的增殖、侵襲及耐藥性。PCNA作為增殖相關(guān)蛋白,具有促進(jìn)細(xì)胞增殖的作用[15];Bax蛋白表達(dá)水平與細(xì)胞凋亡能力成正比,可作為評估細(xì)胞凋亡的指標(biāo)[16];MRP1蛋白在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中表達(dá)上調(diào)以介導(dǎo)替莫唑胺的耐藥性[17];MDR1蛋白上調(diào)增強(qiáng)了肝癌細(xì)胞對阿霉素的耐藥性[18]。本研究結(jié)果顯示,干擾FOXM1基因可抑制胃癌BGC-823細(xì)胞PCNA、MRP1、MDR1蛋白表達(dá),促進(jìn)Bax蛋白表達(dá),從蛋白水平上證實(shí)了干擾FOXM1基因可抑制胃癌的進(jìn)展及耐藥性,提示FOXM1可能成為治療胃癌的潛在靶點(diǎn)。然而干擾FOXM1基因如何調(diào)控PCNA、MRP1、MDR1蛋白來抑制胃癌的進(jìn)展及耐藥性還有待進(jìn)一步探究。
研究發(fā)現(xiàn)circANKHD1/FOXM1軸可促進(jìn)膀胱浸潤性尿路上皮癌的發(fā)生[19],提示FOXM1蛋白與環(huán)狀RNA之間的相互作用可能在腫瘤進(jìn)展中發(fā)揮著重要的作用。大量研究證實(shí)環(huán)狀RNA在多種腫瘤的發(fā)生和發(fā)展中起到關(guān)鍵的調(diào)控作用,例如過表達(dá)circ_NOTCH1可增強(qiáng)胃癌細(xì)胞增殖和侵襲性[20],敲減circ_NOTCH1可抑制鼻咽癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移[21]。本研究結(jié)果顯示,circ_NOTCH1在胃癌組織和細(xì)胞中呈高表達(dá),沉默circ_NOTCH1可抑制胃癌細(xì)胞的增殖、侵襲及耐藥性。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),F(xiàn)OXM1蛋白可與circ_NOTCH1相互作用,干擾FOXM1基因可抑制胃癌BGC-823細(xì)胞circ_NOTCH1的表達(dá),提示干擾FOXM1基因可能通過沉默circ_NOTCH1表達(dá)來抑制胃癌細(xì)胞增殖、侵襲及耐藥性。因此,本研究在干擾FOXM1基因基礎(chǔ)上增加pcDNA-circ_NOTCH1干預(yù)胃癌BGC-823細(xì)胞,結(jié)果顯示,pcDNA-circ_NOTCH1減弱了干擾FOXM1基因?qū)ξ赴┘?xì)胞增殖、侵襲及耐藥性的抑制作用。但本研究缺少體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,后期將結(jié)合動物模型進(jìn)一步探討機(jī)制。
綜上,本研究結(jié)果顯示,干擾FOXM1基因可能通過沉默circ_NOTCH1表達(dá)抑制胃癌BGC-823細(xì)胞的增殖、侵襲及耐藥性。
參考文獻(xiàn)
[1]Guo Q,Xu J,Huang Z,et al.ADMA mediates gastric cancer cell migration and invasion via Wnt/β-catenin signaling pathway[J].Clin Transl Oncol,2021,23(2):325-334.DOI:10.1007/s12094-020-02422-7.
[2]Guo Y,Wang Y,Ma Y,et al.Upregulation of lncRNA SUMO1P3 promotes proliferation,invasion and drug resistance in gastric cancer through interacting with the CNBP protein[J].RSC Adv,2020,10(10):6006-6016.DOI:10.1039/c9ra09497k.
[3]Ou W,Lin L,Chen R,et al.Circ_0081143 contributes to gastric cancer malignant development and doxorubicin resistance by elevating the expression of YES1 by targeting miR-129-2-3p[J].Gut Liver,2022,16(6):861-874.DOI:10.5009/gnl210354.
[4]Xing S,Tian Z,Zheng W,et al.Hypoxia downregulated miR-4521 suppresses gastric carcinoma progression through regulation of IGF2 and FOXM1[J].Mol Cancer,2021,20(1):9.DOI:10.1186/s12943-020-01295-2.
[5]林志金,張長青,陳新琦,等.miR-149-3p靶向FOXM1抑制人胃癌細(xì)胞SGC-7901生長和遷移[J].中國免疫學(xué)雜志,2020,36(10):1212-1216.DOI:10.3969/j.issn.1000-484X.2020.10.012.
[6]宋莉平,王宇.轉(zhuǎn)錄因子FoxM1在腫瘤耐藥中的研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué),2019,27(22):4107-4111.DOI:10.3969/j.issn.1672-4992.2019.22.039.
[7]Zhao X,Zhong Q,Cheng X,et al.miR-449c-5p availability is antagonized by circ_NOTCH1 for MYC-induced NOTCH1 upregulation as well as tumor metastasis and stemness in gastric cancer[J].J Cell Biochem,2020,121(10):4052-4063.DOI:10.1002/jcb.29575.
[8]劉源,倪漸鳳芳,劉麗娜,等.丹參酮IIA抑制胃癌細(xì)胞的阿霉素耐藥[J].中國病理生理雜志,2019,35(12):2208-2214.DOI:10.3969/j.issn.1000-4718.2019.12.015.
[9]Hu X,Lou T,Yuan C,et al.Effects of lncRNA ANRIL-knockdown on the proliferation,apoptosis and cell cycle of gastric cancer cells[J].Oncol Lett,2021,22(2):621.DOI:10.3892/ol.2021.12882.
[10]劉子倩,李哲,王胤,等.基于阿霉素治療的胃癌中l(wèi)ncRNA表達(dá)譜的微陣列分析[J].青島大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2021,34(4):16-22,29.DOI:10.3969/j.issn.1006-1037.2021.11.04.
[11]Zhang Y,Chen L,Ye X,et al.Expression and mechanism of exosome-mediated a FOXM1 related long noncoding RNA in gastric cancer[J].J Nanobiotechnology,2021,19(1):133.DOI:10.1186/s12951-021-00873-w.
[12]Lee NR,Kim DY,Jin H,et al.Inactivation of the Akt/FOXM1 signaling pathway by panobinostat suppresses the proliferation and metastasis of gastric cancer cells[J].Int J Mol Sci,2021,22(11):5955.DOI:10.3390/ijms22115955.
[13]Su M,Tang J,Zhang B,et al.LncRNA GACAT3 promotes esophageal squamous cell carcinoma progression through regulation of miR-149/FOXM1[J].Cancer Cell Int,2021,21(1):478.DOI:10.1186/s12935-021-02192-4.
[14]張瑞,羅彬,劉安貴,等.FOXM1通過影響PI3K-AKT通路介導(dǎo)彌漫大B細(xì)胞淋巴瘤阿霉素耐藥的產(chǎn)生[J].廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2022,39(7):1039-1046.DOI:10.16190/j.cnki.45-1211/r.2022.07.003.
[15]Li Y,Lv M,Wang J,et al.LINC00641 inhibits the proliferation and invasion of ovarian cancer cells by targeting miR-320a[J].Transl Cancer Res,2021,10(11):4894-4904.DOI:10.21037/tcr-21-2314.
[16]Wang Z,Chen X,Liu N,et al.A nuclear long non-coding RNA LINC00618 accelerates ferroptosis in a manner dependent upon apoptosis[J].Mol Ther,2021,29(1):263-274.DOI:10.1016/j.ymthe.2020.09.024.
[17]Xu J,Song J,Xiao M,et al.RUNX1(RUNX family transcription factor 1),a target of microRNA miR-128-3p,promotes temozolomide resistance in glioblastoma multiform by upregulating multidrug resistance-associated protein 1(MRP1)[J].Bioengineered,2021,12(2):11768-11781.DOI:10.1080/21655979.2021.2009976.
[18]Shao M,Shi R,Gao ZX,et al.Crizotinib and doxorubicin cooperatively reduces drug resistance by mitigating MDR1 to increase hepatocellular carcinoma cells death[J].Front Oncol,2021,11:650052.DOI:10.3389/fonc.2021.650052.
[19]Wei WS,Wang N,Deng MH,et al.LRPPRC regulates redox homeostasis via the circANKHD1/FOXM1 axis to enhance bladder urothelial carcinoma tumorigenesis[J].Redox Biol,2021,48:102201.DOI:10.1016/j.redox.2021.102201.
[20]Guan E,Xu X,Xue F.circ_NOTCH1 acts as a sponge of miR-637 and affects the expression of its target gene Apelin to regulate gastric cancer cell growth[J].Biochem Cell Biol,2020,98(2):164-170.DOI:10.1139/bcb-2019-0079.
[21]Huang W,Song W,Jiang Y,et al.c-Myc-induced circ_NOTCH1 promotes aggressive phenotypes of nasopharyngeal carcinoma cells by regulating the miR-34c-5p/c-Myc axis[J].Cell Biol Int,2021,45(7):1436-1447.DOI:10.1002/cbin.11582.
(收稿日期:2023-03-17)