微管解聚蛋白Kif2a参与脑胶质细胞瘤的发生和进展

由庆军 杜依燃

1 资料与方法

1.1 一般资料 脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤, 具有侵袭性生长, 无控性增殖, 易复发特点［1,2］。Kif2a基因定位于5q12.1上, 具有微管解聚酶的作用, 沿着微管作单向运动［3］, Nakamura［4］发现 , 在胃癌癌组织中 Kif2c的mRNA在多数原发肿瘤中的表达高于配对的癌旁组织。但驱动蛋白Kif2a在脑胶质瘤的发生发展中的作用至今尚未见报道。本研究中, 作者检测30例原发瘤组织及相应的瘤旁标本Kif2a表达情况。结果Kif2a在原发组织中高表达, 在癌旁低表达, 并且在mRNA转录水平和蛋白表达水平一致。沉默Kif2a抑制胶质瘤细胞增殖、迁移和侵袭。因此, Kif2a有望成为脑胶质瘤早期诊断标志物。

1.2 材料

1.2.1 细胞和肿瘤标本

U87培养于含10%胎牛血清(fetal bovine serum, FBS)的RPMI-1640培养基, 于37℃、5% CO2培养至对数生长期。30例标本均取自2004～2010年吉林市中心医院收治的脑胶质瘤细胞患者。

1.2.2 siRNA转染 采用Lipofectamine 2000脂质体转染质粒。分别以 100 nmol/L siRNA 和 2 μl Lipofectamine 2000各溶于50 μl培养基, 孵育5 min后混合20 min, 缓慢滴入置于500 μl OPTI-DMEM无血清培养基的细胞中, 转染48 h后用于基因表达检测和体外细胞学实验。

1.2.3 RT-PCR 采用Oligo 6.0软件设计引物, PCR 反应条件为50 ℃ 温育2 min, 95 ℃预变性3 min, 95 ℃变性30 s,60℃退火延伸1 min, 40个循环。每个样本均设3个副孔。△CT值为各样本中目的基因的CT值与管家基因GAPDH的CT值之差, 2-△CT则为该样本中Kif2a相对于GAPDH mRNA的表达量。

1.2.4 Western blot Western blot依据［5］所进行

1.2.5 Transwell和MTT 将悬浮于500 μl无血清培养基的5×104个 U87-siControl、 U87-siKif2a-1和 U87-siKif2a-2细胞接种于含Metrigel和不含Metrigel的transwell上室, 下层加入750 μl含10%FBS的细胞培养液, 培养8 h。取出transwell小室,通过3步染色试剂盒固定、染色, 自来水漂洗3次, 室温风干,镜下观察穿孔细胞数目。MTT法依据［6］所进行。

1.3 统计学方法 分别将病例分类为Kif2a mRNA高表达组和低表达组, 统计学分析用SPSS 16.0统计软件。P< 0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 Kif2a在原发瘤组织和配对正常组织差异表达 检测30例原发瘤和配对瘤旁正常脑组织病例中Kif2a mRNA和蛋白表达, 结果表明25例患者组织中Kif2a表达量较配对瘤旁正常脑组织上调3倍, 卡方检验证实原发组织中较配对瘤旁正常脑组织中表达差异具有统计学意义(P=0.034)。

2.2 沉默Kif2a表达以及对脑胶质瘤细胞体外生物学行为的影响 检测U87、siControl、siKif2a-1和siKif2a-2中Kif2a mRNA和蛋白表达, 结果沉默Kif2a表达的U87细胞中Kif2a 的mRNA和蛋白表达较对照细胞均显著下调。MTT和Transwell实验显示, siKif2a-1和siKif2a-2细胞的增殖、侵袭和迁移能力较对照细胞和亲本细胞降低。

3 讨论

Kif2a-siRNA处理人类乳腺癌细胞和用Kif2a抗体干扰的蟾蜍卵中出现单极纺锤体的形成和细胞增殖的阻断,其功能异常可能会导致基因组不均衡, 最后肿瘤发生。Wang等［7］研究发现, Kif2a在口腔癌组织中高表达。以上研究提示,Kif2a表达与肿瘤增殖和转移相关。Kif2a作为促癌基因, 我们推测其在脑胶质瘤中可能存在异常表达并与肿瘤细胞侵袭迁移存在相关性。目前, 对于Kif2a在脑胶质瘤恶性肿瘤中的表达及其与肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移的关系研究尚未见报道。我们发现, Kif2a在原发瘤组织中表达量比配对瘤旁正常脑组织上调3倍。体外细胞学实验发现沉默Kif2a表达,细胞的增殖、迁移和侵袭能力较对照降低。因此, 我们推断Kif2a可作为评价脑胶质瘤预后的一个重要因子。

［1］Alves TR, Lima FR, Kahn SA, et al.Glioblastoma cells: a heterogeneous and fatal tumor interacting with the parenchyma.Life Sci, 2011, 89(15-16):532-539.

［2］Norden AD, Drappatz J, Wen PY.Antiangiogenic therapies for highgrade glioma.Nat Rev Neurol, 2009, 5(11): 610-620.

［3］Ems-McClung SC,Walczak CE.Kinesin-13s in mitosis:Key players in the spmial and temporal organization of spindle microtubules.Semin Cell Dev Biol, 2010, 2 1(3):276-282.

［4］Y Nakamura, F Tanaka,N Haraguchi,et al.Clinicopathological and biological significance of mitotic centromere-associated kinesin overexpression in human gastric cancer.British Journal of Cancer,2007, 97(4):543-549.

［5］Mao Y, Xu J, Song G, et al.Twist2 promotes ovarian cancer cell survival through activation of Akt.Oncol Lett, 2013,6(1):169-174.

［6］Li Z, Zhang Q, Mao JH, et al.An HDAC1-binding domain with in FATS bridges p21 turnover to radiation-induced tumorigenesis.Oncogene, 2010, 29(18):2659-2671.

［7］Cheng-Qin Wang, Xun Qu, Xiao-Ying Zhang, et al.Overexpression of Kif2a promotes the progression and metastasis of squamous cell carcinoma of the oral tongue.Oral Oncology, 2010, 46(1):65-69.