李楊楊 辛慧珍 郭柄軒 王慧娟 宋樹言 李洪濤 李冬妹 潘澤民
摘要:目的 探討HPV16 (Human Papillomavirus Type 16)E6-295T/G和E6-350T/G變異位點(diǎn)對(duì)IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1和IRF9蛋白質(zhì)表達(dá)的影響。方法 在宮頸癌細(xì)胞C33A(HPV陰性)中分別轉(zhuǎn)染真核表達(dá)載體295G/350G-GV230、295T/350G-GV230和295T/350T-GV230作為實(shí)驗(yàn)組,以NC-GV230作為對(duì)照組。通過免疫組織化學(xué)法、Western blot方法檢測(cè)HPV16 E6 295T/G、350T/G不同變異位點(diǎn)對(duì)IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1和IRF9蛋白質(zhì)表達(dá)的影響。通過IBM SPSS Statistics 26軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,免疫組織化學(xué)法定量采用image J軟件進(jìn)行陽性細(xì)胞計(jì)數(shù)。結(jié)果 Western blot結(jié)果顯示,免疫分子干擾素κ (Interferon Kappa,IFNκ)的表達(dá),HPV16 E6-295G/350G變異組較HPV16 E6-295T/350T原型組和HPV16 E6-295T/350G組降低(P<0.01,P<0.05)。HPV16 E6-295G/350G變異組的免疫分子主要組織相容性復(fù)合體I類 (Major Histocompatibility Complex Class I,MHC-I)的表達(dá)顯著低于 HPV16 E6-295T/350T原型組和HPV16 E6-295T/350G組(P<0.05)。HPV16 E6-295G/350G變異組的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子1 (Signal Transducer and Activator of Transcription 1,STAT1)表達(dá)顯著低于 HPV16 E6-295T/350T原型組和 HPV16 E6-295T/350G組(P<0.05,P<0.01)。變異組HPV16 E6-295G/350G與 HPV16 E6-295T/350T原型組和HPV16 E6-295T/350G變異組相比,干擾素調(diào)節(jié)因子9 (Interferon Regulatory Factor 9,IRF9)表達(dá)顯著降低(P<0.05,P<0.01)。結(jié)論 HPV16病毒E6蛋白質(zhì)可以降低IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1和IRF9的蛋白質(zhì)表達(dá)水平,E6基因T295G/T350G變異降低這些分子的表達(dá)作用最強(qiáng)。
關(guān)鍵詞:宮頸癌;HPV16;E6基因;基因變異;蛋白質(zhì)表達(dá)
中圖分類號(hào):中圖分類號(hào)R737.33文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼
Study on the influence of HPV16 E6-295T/G and E6-350T/G variation
sites on the protein expression of IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1 and IRF9
LI? Yangyang 1,XIN? Huizhen2,GUO Bingxuan1,WANG Huijuan1,SONG Shuyan1,
LI Hongtao3,LI Dongmei1,PAN Zemin1*
(1 Department of Biochemistry and Molecular Biology,School of Medicine/Key Laboratory of Xinjiang Endemic and
Ethnic Diseases,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832002,China;
2 Department of Biology, School of Basic Medicine,
Xinjiang Medical University, Urumqi, Xinjiang 830017, China;
3 Department of Anatomy and Histology and Embryology,
School of Medicine,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832002,China)
Abstract:? Objective To explore the effect of variation sites E6-295T/G and E6-350T/G on the protein expression of? IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1 and IRF9. Methods Cervical cancer cells C33A were transfected with eukaryotic expression vectors 295G/350G-GV230, 295T/350G-GV230, 295T/350T-GV230 as the experimental group and NC-GV230 as the control group. Immunohistochemistry and Western blot methods were used to detect the effects of HPV16 E6 295T/G and 350T/G variation sites on IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1 and IRF9. IBM SPSS Statistics 26 software was used for statistical analysis of the experimental results. P<0.05 was considered statistically significant. Immunohistochemical method was used to quantitatively count positive cells by image J software. Results The results of Western blot showed that the expression of IFNκ was decreased in the HPV16 E6-295G/350G variant group compared with the HPV16 E6-295T/350T prototype group and HPV16 E6-295T/350G (P<0.05, P<0.01). The expression of MHC-I in the HPV16 E6-295G/350G variants was significantly lower than that of HPV16 E6-295T/350T prototype group and HPV16 E6-295T/350G (P<0.05). The expression of STAT1 was significantly lower in HPV16 E6-295G/350G variant group than in HPV16 E6-295T/350T prototype group and HPV16 E6-295T/350G (P<0.01, P<0.05). IRF9 in HPV16 E6-295G/350G was significantly decreased than that of HPV16 E6-295T/350T prototype group and HPV16 E6-295T/350G (P<0.05,P<0.01). Conclusion HPV16 E6 protein can reduce the expression of IFNκ, MHC-Ⅰ, STAT1 and IRF9, and E6 gene 295G/350G variation has the strongest effect on reducing the expression of these molecules.
Key words: cervical cancer;HPV16;E6 gene;gene variation;protein expression
宮頸癌是危害女性健康的主要惡性腫瘤之一[1],感染高危型人乳頭瘤病毒(HR-HPV)是造成宮頸癌發(fā)生的主要原因[2]。
迄今為止,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了200多種HPV類型[3] ,其中主要分為高危(HR)和低危(LR)2種類型,其中HPV16型是最常見的HR型[4]。HPV主要編碼8個(gè)開放閱讀框(ORF),該病毒表達(dá)“早期”E1、E2、E4、E5、E6和E7蛋白質(zhì),以及“晚期”衣殼蛋白質(zhì)L1和L2[5]。除了宮頸癌,相當(dāng)大比例的外陰、陰道、陰莖、肛門和口咽癌都是由HPV引起的[6],HPV陽性癌細(xì)胞的生長(zhǎng)取決于病毒E6和E7 癌基因的持續(xù)表達(dá)[7] 。E6和E7的靶標(biāo)分別是p53腫瘤抑制蛋白質(zhì)和視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤腫瘤抑制蛋白質(zhì)pRB[8] ,HPV癌蛋白質(zhì)能夠通過促進(jìn)增殖,抑制細(xì)胞凋亡以及阻止上皮細(xì)胞分化,從而驅(qū)使感染的細(xì)胞向腫瘤發(fā)展[9] ,全球HPV相關(guān)癌癥的發(fā)病率仍然很高,特別是在亞洲和撒哈拉以南非洲,盡管有預(yù)防感染的疫苗可用,但是疫苗并不能治愈既定的感染或疾?。?]。
據(jù)相關(guān)報(bào)道宮頸癌在新疆高發(fā)[10]。有研究表明,E6和E7基因的多重變異能夠致使HPV16病毒抗原性、免疫原性以及易感性產(chǎn)生變化[11]。新的證據(jù)表明,抑制E6和E7可以重新激活宿主的先天免疫反應(yīng),逆轉(zhuǎn)適合病毒持續(xù)感染和腫瘤發(fā)生的細(xì)胞狀態(tài)[12]。破壞不同的免疫逃避機(jī)制是宮頸癌治療的一個(gè)重要方向,為了深入探究E6和E7誘導(dǎo)的免疫逃避和宮頸癌進(jìn)展之間的關(guān)系。前期研究新發(fā)現(xiàn)了宮頸癌中HPV16病毒E6基因295T/G、350T/G變異位點(diǎn)。
本研究旨在通過真核轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn),研究HPV16 E6-295T/G和E6-350T/G變異位點(diǎn)對(duì)IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1和IRF9蛋白質(zhì)表達(dá)的影響,為預(yù)防和治療宮頸癌奠定基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 細(xì)胞來源
宮頸癌C33A細(xì)胞(HPV陰性)株由本實(shí)驗(yàn)室保存提供。
1.2 質(zhì)粒的構(gòu)建
HPV16 E6原型和變異型真核表達(dá)載體均由上海吉?jiǎng)P基因公司進(jìn)行設(shè)計(jì)構(gòu)建,分別構(gòu)建HPV16 E6 原型 295T/350T-GV230、HPV16 E6 變異型 295G/350G-GV230 和 295T/350G-GV230 表達(dá)載體,其中以NC-GV230作為對(duì)照。
1.3 主要試劑
主要試劑詳見表1。
1.4 細(xì)胞培養(yǎng)
將宮頸癌細(xì)胞C33A培養(yǎng)在CO2含量為5%的37℃恒溫培養(yǎng)箱中,用含量為90%DMEM+10%胎牛血清+1%雙抗(青霉素+鏈霉素)的完全培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),當(dāng)細(xì)胞傳代至3代以后,等到細(xì)胞生長(zhǎng)密度達(dá)到90%左右時(shí)用含0.25%乙二胺四乙酸的胰蛋白酶消化后離心。將離心后的細(xì)胞沉淀使用DMEM重懸后計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)結(jié)束后計(jì)算每孔接種細(xì)胞數(shù)為4×104的體積,按照計(jì)算出的體積將C33A細(xì)胞接種于六孔培養(yǎng)皿中置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。次日至細(xì)胞生長(zhǎng)密度達(dá)到約30%時(shí),使用FuGENEHD轉(zhuǎn)染試劑進(jìn)行轉(zhuǎn)染,將不同處理組做上標(biāo)記,轉(zhuǎn)染后4~6 h換液,置于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)用以接下來的實(shí)驗(yàn)。
1.5 qRT-PCR檢測(cè)HPV16 E6的表達(dá)
先用Trizol法在冰上提取各組細(xì)胞的總RNA,加入少量無酶水溶解提取的RNA,之后使用Takara的TB Green Premix Ex Ta試劑擴(kuò)增內(nèi)參基因GAPDH以及HPV16 E6基因。得到擴(kuò)增數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。將內(nèi)參基因設(shè)置為基準(zhǔn),擴(kuò)增數(shù)據(jù)通過歸一化處理之后利用2-ΔΔCT的方法進(jìn)行計(jì)算,得到各組的mRNA表達(dá)數(shù)據(jù),利用GraphPad Prism 8軟件作圖。擴(kuò)增所用序列詳見表2。
1.6 Western blot實(shí)驗(yàn)
在細(xì)胞轉(zhuǎn)染48h之后使用RIPA裂解液提取細(xì)胞的總蛋白質(zhì) ,利用聚丙烯酰胺凝膠電泳分離提取好的細(xì)胞總蛋白質(zhì)樣品,提前配置好聚丙烯酰胺凝膠,按照順序在膠孔中加入適量提取的細(xì)胞總蛋白質(zhì),將穩(wěn)壓儀的電壓先調(diào)至80V電泳30 min,蛋白質(zhì)電泳出濃縮膠后,電壓調(diào)大到110V繼續(xù)電泳1 h左右;蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)膜條件為110V半干轉(zhuǎn)1 h(轉(zhuǎn)膜全程冰浴防止電轉(zhuǎn)過程中過熱)。轉(zhuǎn)膜結(jié)束后使用1×TBST配置含5%脫脂奶粉的封閉液,將電轉(zhuǎn)好的膜置于封閉液中常溫封閉2h。提前稀釋好一抗(IFNκ1∶500,MHC-I 1∶1 000,STAT1 1∶1 000,IFR9 1∶1 000)后裁好條帶,一抗覆蓋至相應(yīng)泳道位置后,置于冰箱中4℃孵育過夜12~16h(以GAPDH作為內(nèi)參)。次日,按類別回收一抗,條帶使用1×TBST 洗滌3次,提前稀釋好二抗(山羊抗小鼠IgG和山羊抗兔IgG均按照1∶5 000稀釋)常溫下孵育相應(yīng)的二抗2 h,結(jié)束以后用1×TBST洗滌帶3次后利用化學(xué)成像發(fā)光系統(tǒng)對(duì)目的分子的條帶進(jìn)行曝光檢測(cè)其蛋白質(zhì)表達(dá),保存好數(shù)據(jù),用于后續(xù)處理。
1.7 免疫組織化學(xué)法檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1和IRF9的表達(dá)
制作細(xì)胞滴片步驟是:洗掉培養(yǎng)基,使用胰酶消化細(xì)胞,收集好細(xì)胞,使用PBS重懸細(xì)胞,3 000 r·min-1離心后棄上清。向細(xì)胞沉淀加入500 μL的4%多聚甲醛后靜置20min。離心3 000 r·min-1時(shí)間5min,加入PBS重懸。棄上清后離心3 000 r·min-1時(shí)間5min,加入500 μL的0.1%TritonX-100后靜置15min。離心3 000 r·min-1時(shí)間5min,加入PBS重懸。棄上清后離心3 000 r·min-1時(shí)間5min,加入適量PBS重懸,取適量懸液滴至載玻片,于顯微鏡下觀察細(xì)胞密度,以細(xì)胞單層且密度60%~80%為宜,靜置數(shù)分鐘后放入通風(fēng)櫥干燥后冷凍。
次日將準(zhǔn)備好的凍細(xì)胞滴片取出靜置,平衡至室溫使之融化,使用1×PBS洗滌細(xì)胞滴片3次,每次 5 min。
提前稀釋好一抗(IFNκ1∶100,MHC-I 1∶800,),將洗滌后的滴片置于濕盒內(nèi)使用免疫組織化學(xué)法專用油性筆將每個(gè)細(xì)胞范圍圈住防止液體流出,每孔滴加適量一抗,蓋嚴(yán)濕盒,放在冰箱中4℃孵育過夜12~16 h(濕盒內(nèi)加水要防止干燥)。第二天早上復(fù)溫,將濕盒輕緩取出并置于37℃烘箱中30 min。用1×PBS緩沖液充分洗滌細(xì)胞滴片3次,每次5 min,擦拭凈滴片上多余的1×PBS,滴加適量的對(duì)應(yīng)的二抗,在37℃烘箱中反應(yīng)30 min。1×PBS洗滌細(xì)胞滴片上多余的二抗3次,每次5 min,擦拭凈滴片上多余的1×PBS,滴加DAB液進(jìn)行顯色反應(yīng)。顯色合適后用水沖掉DAB顯色液從而終止顯色反應(yīng)。將顯完色的滴片浸入蘇木素染液中進(jìn)行3 min的復(fù)染操作,用自來水沖洗,酸化置于鹽酸酒精中4~6s立即取出,再用自來水沖洗幾次,而后置于自來水中5 min。將處理好的細(xì)胞滴片順次放于70%、85%、90%和無水乙醇,分別脫水5 min,再將滴片順次放入二甲苯I,II中各5 min,后室溫或者65℃烘箱中靜置待干,最后在滴片上滴加適量中性樹膠,蓋上蓋玻片封好滴片。在顯微鏡下觀察染色結(jié)果,采圖做好記錄。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
數(shù)據(jù)處理均使用IBM SPSS Statistics 26軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,對(duì)服從正態(tài)分布且方差齊的多組比較采用方差分析,運(yùn)用t檢驗(yàn)進(jìn)行組間比較,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 過表達(dá)質(zhì)粒變異位點(diǎn)的檢測(cè)
構(gòu)建295G/350G、295T/350G、295T/350T過表達(dá)質(zhì)粒并對(duì)其中突變位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)得到295G/350G、295T/350G、295T/350T位點(diǎn)的測(cè)序峰圖(圖1)。
2.2 qRT-PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)染過表達(dá)質(zhì)粒后HPV16 E6基因的mRNA表達(dá)
在宮頸癌細(xì)胞C33A中轉(zhuǎn)染295G/350G、295T/350G、295T/350T表達(dá)質(zhì)粒作為實(shí)驗(yàn)組,以NC-GV230作為對(duì)照組。選擇從mRNA水平上采用qRT-PCR來檢測(cè)HPV16 E6基因的mRNA表達(dá),結(jié)果顯示與對(duì)照組相比各實(shí)驗(yàn)組的HPV16 E6基因的mRNA表達(dá)水平明顯增高,證明在轉(zhuǎn)染過表達(dá)真核載體后,HPV16 E6基因成功表達(dá)(圖2)。
2.3 不同HPV16 E6基因變異型對(duì)免疫相關(guān)分子IFNκ表達(dá)影響
在宮頸癌細(xì)胞C33A中轉(zhuǎn)染HPV16 295G/350G、295T/350G、295T/350T表達(dá)質(zhì)粒作為實(shí)驗(yàn)組,以NC-GV230作為對(duì)照組。利用免疫組織化學(xué)方法和 Western blot實(shí)驗(yàn)檢測(cè)各組細(xì)胞內(nèi)免疫分子IFNκ的表達(dá)水平,免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示HPV16 E6-295G/350G(圖3C)和 HPV16 E6-295T/350G(圖3D)變異組與 NC 組(圖3A)比較顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.001)(圖3E),Western blot 檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的IFNκ結(jié)果顯示三個(gè)實(shí)驗(yàn)組與 NC 比較表達(dá)均顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01,P<0.001)(圖4),HPV16 E6-295G/350G 變異組與HPV16 E6 295T/350T 原型組比較顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),變異組HPV16 E6-295G/350G與HPV16 E6-295T/350G 相比,免疫分子IFNκ的表達(dá)顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(圖4)。
2.4 不同HPV16 E6基因變異型對(duì)免疫相關(guān)分子MHC-I表達(dá)影響
在宮頸癌細(xì)胞C33A中轉(zhuǎn)染HPV16 295G/350G、295T/350G、295T/350T表達(dá)質(zhì)粒作為實(shí)驗(yàn)組,以NC-GV230作為對(duì)照組。利用免疫組織化學(xué)方法和 Western blot 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)各組細(xì)胞內(nèi)免疫分子MHC-I的表達(dá)水平,免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示HPV16 E6-295G/350G(圖5C)和 HPV16 E6-295T/350G(圖5D)變異組與NC組(圖5A)比較表達(dá)水平顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)(圖5E);Western blot 檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的MHC-I表達(dá)水平,結(jié)果顯示3個(gè)實(shí)驗(yàn)組與NC組比較均顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,HPV16 E6-295G/350G變異組與HPV16 E6 295T/350T原型組比較MHC-I表達(dá)顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),變異組HPV16 E6-295G/350G與HPV16 E6-295T/350G相比,MHC-I表達(dá)顯著降低(P<0.05)(圖6)。
2.5 不同HPV16 E6 基因變異型對(duì)STAT1表達(dá)的影響
在宮頸癌細(xì)胞C33A中轉(zhuǎn)染HPV16 295G/350G、295T/350G、295T/350T表達(dá)質(zhì)粒作為實(shí)驗(yàn)組,以NC-GV230作為對(duì)照組。
Western blot 檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的STAT1的表達(dá)結(jié)果顯示HPV16 E6-295G/350G變異組、HPV16 E6-295T/350G變異組和HPV16 E6 295T/350T原型組與對(duì)照組之間相比較均顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001,P<0.05,P<0.01),變異組HPV16 E6-295G/350G與HPV16 E6-295T/350T和HPV16 E6-295T/350G相比STAT1表達(dá)顯著降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01) (圖7)。
2.6 不同HPV16 E6基因變異型對(duì)IRF9表達(dá)的影響
在宮頸癌細(xì)胞C33A中轉(zhuǎn)染HPV16 295G/350G、295T/350G、295T/350T表達(dá)質(zhì)粒作為實(shí)驗(yàn)組,以NC-GV230作為對(duì)照組。
Western blot檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的IRF9的表達(dá)結(jié)果顯示:HPV16 E6-295G/350G變異組、HPV16 E6-295T/350G變異組和HPV16 E6 295T/350T原型組與對(duì)照組之間比較均有明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001,P<0.05,P<0.001),且變異組HPV16 E6-295G/350G與HPV16 E6-295T/350G和HPV16 E6-295T/350T相比IRF9表達(dá)顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01,P<0.05)(圖8)。
3 討論
HPV相關(guān)基因變異以及特定類型HPV感染易感性同宮頸病變進(jìn)展之間的關(guān)系尚不清楚[13]。有相關(guān)研究報(bào)道,在HPV感染的早期階段,HPV16病毒的E6致癌蛋白質(zhì)能夠抑制免疫分子基因蛋白質(zhì)的表達(dá),使病毒可以逃脫免疫的抑制作用,進(jìn)而使得病毒不斷增殖,造成機(jī)體持續(xù)感染。研究發(fā)現(xiàn),E6蛋白質(zhì)可以破壞免疫分子的表達(dá),影響機(jī)體細(xì)胞清除HPV的感染。HPV整合到宿主細(xì)胞基因組中會(huì)導(dǎo)致E6表達(dá)上調(diào),從而導(dǎo)致HPV感染的細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化[14]。
課題組前期在新發(fā)現(xiàn)的HPV16病毒基因組變異位點(diǎn)中,發(fā)現(xiàn)E6基因中的295T/G和350T/G致病變異位點(diǎn) 。通過構(gòu)建真核表達(dá)載體,選擇HPV陰性的宮頸癌C33A細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)染,在mRNA水平上通過qRT-PCR驗(yàn)證HPV16病毒癌基因E6的表達(dá),利用免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及Western blot實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),增加HPV16病毒E6基因表達(dá),可以降低IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1和IRF9的表達(dá),且HPV16病毒E6-295G/350G位點(diǎn)的變異對(duì)這些基因蛋白質(zhì)表達(dá)抑制作用最強(qiáng)。病毒與免疫系統(tǒng)的斗爭(zhēng)一直在進(jìn)行中,為了能夠成功感染宿主,病毒進(jìn)化出了能夠?qū)λ拗鬟M(jìn)行免疫逃逸并持續(xù)感染的策略,一旦逃脫了免疫分子的抑制作用,病毒便可不斷增殖。因此,通過探究HPV16的致病變異位點(diǎn)對(duì)免疫相關(guān)分子表達(dá)的影響對(duì)宮頸癌的防治具有十分重要的意義。
相關(guān)研究表明免疫分子IFNκ在正常角質(zhì)形成細(xì)胞中表達(dá),HPV16病毒的E6和E7兩個(gè)癌蛋白質(zhì)都能夠抑制IFN的表達(dá),而E6抑制程度較大[15]。MHC- I在大多數(shù)有核細(xì)胞表面呈遞多肽,使免疫系統(tǒng)能夠檢測(cè)和清除感染或惡性轉(zhuǎn)化的細(xì)胞[16]。研究發(fā)現(xiàn),STAT1蛋白質(zhì)通過在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)導(dǎo)I型、II型和III型IFN信號(hào),在針對(duì)病毒和其他病原體的免疫反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。STAT1激活了數(shù)百個(gè)基因的轉(zhuǎn)錄,其中一些基因已經(jīng)被很好地描述為抗病毒特性[17]。IRF9在調(diào)節(jié)I型干擾素和干擾素刺激基因(interferon-stimulated genes,ISG)在相關(guān)信號(hào)通路中的表達(dá)方面發(fā)揮重要作用[18]。
研究表明當(dāng)干擾素表達(dá)被抑制,IFNκ的非磷酸干擾素刺激基因因子3(unphosphorylated interferon-stimulated gene factor 3,U-ISGF3)復(fù)合物作用途徑可以影響抗病毒的免疫分子的表達(dá)[19]。據(jù)報(bào)道高危HPV病毒癌基因E6的作用途徑在角質(zhì)形成細(xì)胞中靶向作用IFNκ,使得干擾素信號(hào)途徑中U-ISGF3復(fù)合物的 STAT1和IRF9基因表達(dá)水平降低,進(jìn)而影響細(xì)胞抗病毒狀態(tài)[20]。在本項(xiàng)研究中,通過檢測(cè)IFNκ、MHC-I、STAT1和IRF9的蛋白質(zhì)表達(dá)水平,可以觀察到轉(zhuǎn)染HPV16病毒不同變異位點(diǎn)的E6基因后,這四種蛋白質(zhì)表達(dá)水平顯著降低,且其中E6-295G/350G變異組對(duì)這些基因的蛋白質(zhì)表達(dá)抑制程度較大,從而影響抗病毒作用,可能導(dǎo)致HPV16處于持續(xù)感染狀態(tài),最終可能導(dǎo)致宮頸癌的發(fā)生。
本研究發(fā)現(xiàn)HPV16病毒E6基因可以降低IFNκ、MHC-Ⅰ、STAT1和IRF9的表達(dá),其中E6-295G/350G變異位點(diǎn)對(duì)免疫分子的抑制作用大于E6-295T/350G和E6-295T/350T變異位點(diǎn),這為預(yù)測(cè)HPV16病毒風(fēng)險(xiǎn)和防治宮頸癌有重要的意義。對(duì)于已經(jīng)感染HPV的婦女來說,倘若能夠?qū)ふ业椒椒ㄒ种撇《局掳┗虻谋磉_(dá),提高機(jī)體免疫分子的表達(dá),能夠使機(jī)體容易清除HPV的感染,這將會(huì)為廣大女性帶來福音。對(duì)于HPV16病毒降低免疫分子的機(jī)制仍需要進(jìn)一步深入的研究。
參考文獻(xiàn)(References)
[1] ALMEIDA A M, QUEIROZ J A, SOUSA F, et al. Cervical cancer and HPV infection: ongoing therapeutic research to counteract the action of E6 and E7 oncoproteins[J]. Drug Discovery Today, 2019, 24(10): 2044-2057.
[2] MANZO-MERINO J, LAGUNAS-MARTNEZ A, CONTRERAS-OCHOA C, et al. The human papillomavirus (HPV) E6 oncoprotein regulates CD40 expression via the AT-Hook transcription factor AKNA[J]. Cancers, 2018, 10(12): 521.
[3] BORDIGONI A, MOTTE A, TISSOT-DUPONT H, et al. Development and validation of a multiplex qPCR assay for detection and relative quantification of HPV16 and HPV18 E6 and E7 oncogenes[J]. Scientific Reports, 2021, 11(1):4039.
[4] CHINTALA S, LEVAN J, ROBINSON K, et al. Genes regulated by HPV 16 E6 and high expression of NFX1-123 in cervical cancers[J]. Onco Targets Ther, 2020, 13: 6143-6156.
[5] ESTE^VO D,COSTA N R, GIL DA COSTA R M, et al. Hallmarks of HPV carcinogenesis: The role of E6, E7 and E5 oncoproteins in cellular malignancy[J]. Biochim Biophys Acta Gene Regul Mech, 2019,1862(2):153-162.
[6] DE MARTEL C, PLUMMER M, VIGNAT J, et al. Worldwide burden of cancer attributable to HPV by site, country and HPV type[J]. International Journal of Cancer, 2017, 141(4): 664-670.
[7] HOPPE-SEYLER K, BOSSLER F, BRAUN J A, et al. The HPV E6/E7 oncogenes: Key factors for viral carcinogenesis and therapeutic targets[J]. Trends in Microbiology, 2018, 26(2): 158-168.
[8] MARTINEZ-NOEL G, VIEIRA V C, SZAJNER P, et al. Live cell, image-based high-throughput screen to quantitate p53 stabilization and viability in human papillomavirus positive cancer cells[J]. Virology, 2021, 560: 96-109.
[9] PAOLINI F, AMICI C, CAROSI M, et al. Intrabodies targeting human papillomavirus 16 E6 and E7 oncoproteins for therapy of established HPV-associated tumors[J]. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research, 2021, 40(1):37.
[10] 張春賀,付少偉,王芳,等. 宮頸癌細(xì)胞中RNA干擾SNX10基因?qū)?xì)胞增殖和凋亡影響的研究[J]. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2020, 38(6): 728-733.
ZHANG C H, FU S W, WANG F, et al. Effect of RNA interference with SNX10 gene on cell proliferation and apoptosis in cervical cancer cells[J]. Journal of Shihezi University (Natural Science Edition), 2020, 38 (6): 728-733.
[11] 潘貞貞,宋宇寧,者湘漪,等. HPV16 E6-G350基因表達(dá)促進(jìn)宮頸癌C33A細(xì)胞增殖且抑制凋亡[J]. 石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2018, 36(5): 569-574.
PAN Z Z, SONG Y N, ZHE X Y, et al. HPV16 E6-G350 gene expression promotes proliferation and inhibits apoptosis of cervical cancer C33A cells. Journal of Shihezi University (Natural Science Edition), 2018, 36(5): 569,574.
[12] LOCIGNO I, CALATI F, ALBERTINI S, et al. Subversion of host innate immunity by human papillomavirus oncoproteins[J]. Pathogens (Basel), 2020, 9(4): 292.
[13] ZOU J, CAO Z, ZHANG J, et al. Variants in human papillomavirus receptor and associated genes are associated with type-specific HPV infection and lesion progression of the cervix[J]. Oncotarget, 2016, 7(26): 40135-40147.
[14] VONSKY M, SHABAEVA M, RUNOV A, et al. Carcinogenesis associated with human papillomavirus infection. Mechanisms and Potential for Immunotherapy[J]. Biochemistry (Mosc), 2019, 84(7): 782-799.
[15] REISER J, HURST J, VOGES M, et al. High-risk human papillomaviruses repress constitutive kappa interferon transcription via E6 to prevent pathogen recognition receptor and antiviral-gene expression[J]. Journal of Virology, 2011, 85(21): 11372-11380.
[16] THOMAS C, TAMP R. MHC I chaperone complexes shaping immunity[J]. Current Opinion in Immunology, 2019, 58: 9-15.
[17] TOLOMEO M, CAVALLI A, CASCIO A. STAT1 and its crucial role in the control of viral infections[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2022, 23(8): 4095.
[18] ZHU Y, SHAN S, FENG H, et al. Molecular characterization and functional analysis of interferon regulatory factor 9 (irf9) in common carp Cyprinus carpio: a pivotal molecule in the Ifn response against pathogens[J]. Journal of Fish Biology, 2019, 95(2): 510-519.
[19] CHEON H, STARK G R. Unphosphorylated STAT1 prolongs the expression of interferon-induced immune regulatory genes[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2009, 106(23): 9373-9378.
[20] CHEON H, HOLVEY-BATES E G, SCHOGGINS J W, et al. IFNbeta-dependent increases in STAT1, STAT2, and IRF9 mediate resistance to viruses and DNA damage[J]. EMBO Journal, 2013, 32(20): 2751-2763.
(責(zé)任編輯:編輯唐慧)