蒋琳,武媛,黄文泉,郭建徕,邵益森,王伟
(江西中医药大学附属医院口腔创伤整形科,南昌 330006)
舌鳞癌是头颈部常见的恶性肿瘤之一,近年来患病率呈升高趋势,但目前临床上缺乏行之有效的靶向治疗手段,同时该病发生发展的分子机制未能深入阐述。
miRNA是一种长度在17-25 nt的单链非编码RNA,它们广泛存在于真核细胞中,能通过降解靶mRNA或抑制其翻译等手段,来调节细胞增殖、分化与凋亡,参与个体发育、机体代谢以及肿瘤发生发展等过程[1]。研究显示miRNA既可作为原癌基因参与恶性肿瘤的发生和发展过程,又可作为抑癌基因参与恶性肿瘤的形成,其在肿瘤细胞的增殖、分化、凋亡和机体发育、代谢等基本生命活动过程中发挥重要作用[2-3],并可以作为肿瘤早期诊断和治疗的生物标志物。
miR-492在多种肿瘤中均被发现表达异常,如宫颈癌、肝癌等。同时也有研究发现miR-492同肿瘤的化疗耐药有关。目前关于miR-492与舌鳞癌的相关研究未见报道。本研究拟探索miR-492在舌鳞癌组织中的表达及其同舌鳞癌患者临床病理之间的关系,探讨miR-492调控舌鳞癌增殖及侵袭转移的机制,以期为舌鳞癌的治疗提供新的思路,寻找新的治疗靶点。
1.1 临床标本收集52例舌癌组织和24例癌旁组织(2 cm外舌体组织)标本均来自江西中医药大学附属医院口腔科,患者手术时间2014年7月-2020年7月。患者为初发舌癌且全身检查未发现远处转移,术前未行放化疗及其他治疗,手术方式均为舌颌颈联合根治术。所有入选病例术后均得到组织病理确认。手术切除的标本立即放入液氮,在液氮中长期保存。
1.2 组织总RNA提取 组织样本的提取采用RecoverAll总核酸提取试剂盒(Ambion,USA)提取肿瘤组织及正常组织总RNA,SmartSpec Plus分光光度计(Bio-Rad,USA)对总RNA进行定量。
1.3 cDNA合成与qRT-PCR取100 ng总RNA按操作说明书进行反转录cDNA,反应程序:16℃30 min,42℃30 min,85℃5 min。按Taqman MicroRNA Assays(Applied Biosystems,USA)说明检测成熟的miRNA,以miR-492和U6作模板,miR-492和U6荧光探针作引物扩增,反应程序为:95℃45 s,95℃15 s,60℃15 s,45个循环,所有试验重复3次。
1.4 构建过表达和抑制表达舌鳞癌细胞系 该实验选用舌鳞癌细胞株UM1,UM2细胞株,用含10%FBS的DMEM/F12培养基培养UM1和UM2,置于37°C恒温、5%CO2的饱和湿度培养箱中培养,待细胞铺满80%镜下视野时用0.25%含EDTA胰酶消化传代。所有细胞复苏后常规传代两次,取生长状态良好的细胞用于后续实验。miR-492 mimics及LNA购买于上海吉玛公司,按照siPORT TM NeoFX TM转染试剂(Ambion USA)说明书转染物进入舌鳞癌细胞系,miR-492 mimics和control mimics分别加入UM2细胞系,至终浓度45 nmol/L,24 h后,qRT-PCR检测mi R-492的表达水平;miR-492 LNA和miR-492 LNA negative control组分别加入UM1细胞系,至终浓度45 nmol/L,24 h后,qRTPCR检测miR-492的表达水平。
1.5 细胞增殖检测 转染细胞及对照舌鳞癌细胞铺于96孔板,待细胞密度长至3×104/每孔加MTT溶液(5 mg/mL)20μL。继续孵育4 h,终止培养,小心吸弃孔内培养上清液,每孔加150μL DMSO,振荡10 min,使结晶物充分融解,在酶联免疫监测仪上测定各孔光吸收值,记录结果,选择570 nm波长,MTT法实验重复3次。
1.6 细胞迁移检测 待转染细胞及对照舌鳞癌细胞生长至对数生长期时,消化离心后用无血清的培养基重悬细胞,将含有1×105个细胞悬液加入不含基质胶的小室,小室下层置5%血清培养基,孵育24小时后,棉签轻轻擦去小室内未迁移的细胞,4%多聚甲醛固定10 min,DAPI染色10 min,单蒸水洗涤后风干,于倒置显微镜下观察,拍照,每组细胞重复三次实验。
1.7 细胞侵袭检测 基质胶孵育Transwell小室24小时后,实验步骤同细胞转移检测实验。
1.8 统计学处理 采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析,数据以(±s)表示,采用单因素方差分析比较多项指标。计量资料组间比较采用t检验,检验水准α=0.05。
2.1 mi R-492在癌旁正常组织及舌鳞癌组织中的表达情况qRT-PCR检测结果显示,miR-492在舌鳞癌组织中表达高于正常组织,差异有统计学意义(P<0.05)。见图1。
图1 癌旁正常组织及舌鳞癌组织中miR-492的表达情况(N:正常舌体组织,TSCC:舌鳞癌组织)
2.2 mi R-492的表达与舌鳞癌患者的临床病理特征的关系miR-492的表达与T分期、临床分期、淋巴结是否转移、肿瘤分化程度均有相关性,差异具有统计学意义。见图2。
2.3 miR-492在不同舌鳞癌细胞株中的表达 结果显示:miR-492在舌鳞癌细胞(UM1,UM2)中表达高于正常细胞(HaCat),miR-492在UM1中表达较高,在UM2中表达较低。
图2 miR-492的表达与舌鳞癌患者的临床病理特征的关系(A)舌鳞状细胞癌患者组织标本中T3+4的miR-492表达显著高于T1+2;(B)舌鳞状细胞癌患者组织标本中临床分期CIII+IV的miR-492表达显著高于临床分期CI+II;(C)颈淋巴结转移阳性舌鳞状细胞癌患者的miR-492表达显著高于颈淋巴结转移阴性患者;(D)舌鳞状细胞癌患者组织标本中病理分级为中低分化的miR-492表达显著高于高分化病理分级。**P<0.05。
图3 miR-492在不同舌鳞癌细胞株中的表达情况
2.4 沉默miR-492对舌鳞癌细胞体外增殖侵袭转移能力的影响 为探讨舌鳞癌细胞沉默miR-492后对增殖,侵袭迁移能力的影响,我们采用mi R-492 LNA抑制UM1细胞mi R-492的表达,结果显示:UM1经miR-492 LNA处理后细胞的OD值较对照组明显降低,说明细胞增殖能力减弱(P<0.05)(图4A);迁移实验结果显示:miR-492 LNA组穿膜细胞数目较对照组显著下降,说明其迁移能力明显受到抑制(P<0.05)(图4B);侵袭实验结果显示:miR-492 LNA组穿膜细胞数目较对照组显著下降,说明其侵袭能力亦明显受抑制(P<0.05)(图4C)。
2.5 过表达mi R-492对舌鳞癌细胞体外增殖侵袭转移能力的影响 为进一步探讨舌鳞癌细胞过表达miR-492后对增殖,侵袭迁移能力的影响,我们采用miR-492 mimics使UM2细胞中mi R-492的表达上调,结果显示:UM2经miR-492 mimics处理后细胞的OD值较对照组明显升高,说明细胞增殖能力增强(P<0.05)(图5A);迁移实验结果显示:mi R-492 mimics组穿膜细胞数目较对照组显著升高,说明其迁移能力明显增强(P<0.05)(图5B);侵袭实验结果显示:miR-492 mimics组穿膜细胞数目较对照组显著升高,说明其侵袭能力亦明显增强(P<0.05)(图5C)。
图4 沉默miR-492对舌鳞癌细胞体外增殖侵袭转移能力的影响(A)舌鳞状细胞株UM1经miR-492 LNA处理后,与对照组相比,细胞的OD值下降,增殖能力减弱;(B)UM1细胞的迁移能力(C)和侵袭能力(D)明显受到抑制。**P<0.05。
图5 过表达miR-492对舌鳞癌细胞体外增殖侵袭转移能力的影响(A)舌鳞状细胞株UM2经miR-492 mimi cs处理后,与对照组相比,细胞的OD值升高,增殖能力增强;(B)UM1细胞的迁移能力(C)和侵袭能力(D)明显增强。**P<0.05。
miRNA是一类长度为17-25nt的单链非编码RNA,通过与靶基因mRNA互补位点的结合在转录后水平调控靶基因的表达[4]。除了被人们所熟知的细胞质miRNA之外,miRNA也存在于细胞的膜结合区如分泌性小泡[5-6]和线粒体[7-8]中。人类细胞中约1/3的蛋白编码基因受到miRNA的调控。因此miRNA与它们的标靶分子组成了一个复杂的调控网络,控制机体的重要生命活动。越来越多的研究表明,miRNA具有原癌基因或者抑癌基因的作用,在细胞的生长、增殖和凋亡过程中发挥着重要作用,其表达水平的异常与许多肿瘤的发生发展密切相关。
miR-492已经在多种恶性肿瘤中被发现同肿瘤发生发展相关。有国外学者研究表明肝细胞癌中miR-492的表达在肝癌组织中表达升高,在正常组织中表达降低,而且通过mi R-492-PTEN-AKT途径调控肝癌的进展[9]。段永恒等采用Affymetrix miRNA 4.0芯片筛查宫颈癌淋巴结转移患者发现,相对于未转移患者,转移患者中miR-658和miR-492上调最为显著[10]。亦有学者报道,在一些肿瘤中miR-492的表达降低。在肾透明细胞癌中,miR-492的表达较正常组织低[11]。有研究发现在前列腺癌复发患者中miR-492的表达较原发前列腺癌患者的表达降低[12]。刘长征等学者指出,在肝内及肝外胆管癌中,miR-492同其他5个miRNA的表达均降低[13]。与此同时,有学者的研究发现肝癌、肝脏良性肿瘤患者以及正常人血清中的miR-492的表达差异无统计学意义[13]。
尽管对于miR-492在不同肿瘤中的表达的研究结果各异,在机制方面仍然需进一步的研究。目前已经有多篇文献报道了miRNA与肿瘤化疗耐药的相关性。有学者探讨了miR-492在结肠癌细胞LS174T奥沙利铂耐药中的作用,结果显示:与LS174T细胞相比较,耐药细胞中mi R-492表达减少,其可能通过调节CD147的表达调控结肠癌细胞的奥沙利铂耐药[14-15]。
舌鳞癌是头颈鳞状细胞癌中最常见的种类,因其具有较强的侵袭性且死亡率较高,因而从分子层面出发的治疗手段相关的研究具有重要的临床意义[16]。目前miR-492与舌鳞癌的相关行研究未见报道。本课题组的前期研究显示miR-492在舌鳞癌组织中高表达,在正常舌体组织中低表达。
miRNA在肿瘤中的调控网络较为复杂,本课题组的研究显示miR-492的过表达可以促进舌鳞癌细胞的增殖、侵袭和转移,而miR-492表达的抑制可以导致舌鳞癌细胞增殖、侵袭转移能力的降低,提示miR-492参与到舌鳞癌细胞的生物学行为的调控。但是其中具体的机制尚且不明。
综上所述,本研究显示,miR-492具有促进舌鳞癌细胞发生发展的作用,下调表达能抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移,反之,上调其表达能促进肿瘤细胞的相关生物学行为。miR-492是参与舌鳞癌生物学行为的靶点。