DOC- 2/DAB 2结合蛋白、caspase8在皮肤基底细胞癌中的表达及作用机制
2021-11-01梁静赵红丹高福莲李晋雪
梁静,赵红丹,高福莲,李晋雪
新乡医学院第三附属医院1皮肤科,2肿瘤科,河南 新乡 453000
3新乡医学院基础医学院,河南 新乡 453000
皮肤基底细胞癌(basal cell carcinoma,BCC) 好发于人体头面部,是最常见的恶性肿瘤之一。中国BCC发病率较低,每年约1.1/10万,受人们生活习惯的影响,近年来BCC的发病率逐渐上升。早期BCC可表现为隆起、丘疹、结节或斑块,影响美观,虽然远处转移率较低,但会对患者造成一定困扰,部分晚期BCC患者易发生侵袭和转移,但目前BCC的发病机制尚不明确。细胞凋亡是一种受基因调控的自主死亡方式,逃避凋亡是肿瘤形成的重要原因之一。caspase 8可对机体细胞多个生物学活动进行调节,其中最主要的功能就是调节细胞凋亡。既往研究表明,caspase 8不仅可对细胞程序性凋亡及坏死性凋亡过程进行调控,还可以通过调节一系列基因的表达来调控细胞黏附、迁移等过程,在抑制肿瘤形成中发挥重要作用。DOC-2/DAB2结合蛋白(DOC-2/DAB2 interacting protein,DAB2IP)是大鼠肉瘤癌基因(rat sarcoma oncogene,RAS)-鸟苷三磷酸酶激活蛋白家族成员之一。DAB2IP最显著的特征在于其特有的RASGAP同源结构域可以特异性调节RAS介导的一系列信号转导通路;同时,DAB2IP的C2结构域也可以通过与凋亡信号调节激酶1(apoptosis signal-regulating kinase 1,ASK1)结合,从而发挥促凋亡作用,因此,DAB2IP又被称为ASK1结合蛋白(ASK1-interacting protein 1,AIP1)。有研究发现,大部分肿瘤组织中,表观遗传学调控抑制了DAB2IP的表达,膀胱癌中启动子甲基化和组蛋白修饰会抑制DAB2IP的表达,表明DAB2IP
可能作为抑癌基因,抑制肿瘤细胞的增殖、侵袭及转移过程。本研究探讨DAB2IP、caspase 8在BCC中的表达情况及作用机制,现报道如下。1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2016年5月至2019年7月新乡医学院第三附属医院收治的BCC患者。纳入标准:①均经病理学检查确诊为BCC;②无其他任何皮肤疾病;③无其他系统性疾病或恶性肿瘤;④病历资料完整。排除标准:①术前未接受系统治疗;②皮肤科和病理科医师在复核诊断过程中未达成一致意见的患者。依据纳入和排除标准,本研究共纳入80例BCC患者,其中男36例,女44例;年龄26~79岁,平均(59.3±11.5)岁。同期选取30例接受整形外科手术的健康者,其中男13例,女17例;年龄31~69岁,平均(55.2±12.1)岁。取80例BCC患者手术切除的BCC组织,取30例健康者的正常皮肤组织,皮肤组织均取自头面部。
1.2 实验方法
1.2.1 细胞、主要试剂和仪器 人BCC细胞系TE-354.T购自北京中源合聚生物科技有限公司。DAB2IP
抑制物(si-DAB2IP)、阴性对照(si-NC)均购自上海吉玛生物有限公司,细胞转染试剂Lipofectamine 2000购自购自美国Thermo Fisher Scientific公司,组织RNA提取Trizol试剂盒购自美国Invitrogen公司,RNA逆转录试剂盒、聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)荧光定量试剂盒均购自北京鼎国昌盛生物科技有限公司,兔抗人DAB2IP、caspase 8抗体均购自美国Abcam公司。所有目的基因引物均由广州锐博生物科技有限公司合成。1.2.2 逆转录聚合酶链反应(reverse transcriptionpolymerasechainreaction,RT-PCR)检 测DAB 2IP
mRNA的相对表达量 取BCC组织和正常皮肤组织充分研磨后,按照Trizol试剂盒说明书提取组织中的总RNA,转录为互补DNA(complementary DNA,cDNA)。按照RT-PCR试剂盒说明书将所需试剂依次加入实时荧光定量PCR中进行扩增。DAB2IP
mRNA的相对表达量采用2法计算。DAB2IP
上游引物:5'-CTGAGCGGGATAAGTGGATGG-3',下游引物:5'-AAACATTGTCCGTCTTGAGCTT-3';GAPDH
上游引物:5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3',下游引物 :5'-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3'。1.2.3 细胞转染和分组 按照细胞转染试剂盒Lipofectamine 2000操作说明,分别将si-DAB2IP、si-NC通过脂质体转染至BCC细胞系TE-354.T,分别作为si-DAB2IP组和si-NC组,置于37℃条件下培养48 h,用于后续实验。
1.2.4 蛋白质印迹(Westernblot)法检测DAB 2IP、caspase8蛋白的相对表达量 取适量BCC组织、正常皮肤组织、si-DAB2IP组细胞、si-NC组细胞,加入放射免疫沉淀(radio-immunoprecipitation assay,RIPA)组织裂解液,充分研磨后,离心提取上清液中的蛋白。取适量提取的蛋白用10%的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecylsulfate-polyacrylamidegelelectrophoresis,SDSPAGE)进行分离,用聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜进行湿法转膜,加入 DAB2IP、caspase 8一抗(稀释浓度为1∶1000)孵育2 h,5%的牛奶固定,4℃环境下孵育过夜,次日37℃摇床复温1 h,加入二抗继续孵育1 h。洗膜后电化学发光(electrochemiluminescence,ECL)法显影,以β-actin为内参,Image J软件分析条带灰度值,计算DAB2IP、caspase 8蛋白的相对表达量。
1.3 统计学方法
2 结果
2.1 BCC组织和正常皮肤组织中DAB 2IP mRNA相对表达量的比较
BCC组织中DAB2IP
mRNA的相对表达量为(0.56±0.24),明显低于正常皮肤组织中的(2.31±1.12),差异有统计学意义(t
=13.278,P
<0.01)。2.2 BCC组织和正常皮肤组织中DAB 2IP、caspase8蛋白相对表达量的比较
BCC组织中DAB2IP、caspase 8蛋白的相对表达量均明显低于正常皮肤组织,差异均有统计学意义(P
<0.01)。(表1)表1 BCC组织和正常皮肤组织中DAB 2IP、caspase 8蛋白相对表达量的比较(x-± s)
2.3 抑制DAB 2IP基因的表达对BCC细胞DAB 2IP、caspase8蛋白表达的影响
抑制DAB2IP
基因的表达后,si-DAB2IP组细胞中DAB2IP、caspase 8蛋白的相对表达量均明显低于si-NC组,差异均有统计学意义(P
<0.01)。(表2)表2 si-DAB 2IP组和si-NC组BCC细胞DAB 2IP、caspase 8蛋白相对表达量的比较(±s)
2.4 不同临床特征BCC患者BCC组织中caspase8、DAB 2IP蛋白相对表达量的比较
不同性别、年龄BCC患者BCC组织中caspase 8、DAB2IP蛋白相对表达量比较,差异均无统计学意义(P
>0.05);肿瘤直径≥1 cm、病理类型为浅表型BCC患者BCC组织中DAB2IP蛋白相对表达量均高于肿瘤直径<1 cm、病理类型为浸润型患者,差异均有统计学意义(t
=5.856、2.150,P
<0.05);肿瘤直径≥1 cm、病理类型为浅表型BCC患者BCC组织中caspase 8蛋白相对表达量均高于肿瘤直径<1 cm、病理类型为浸润型患者,差异均有统计学意义(t
=3.121、2.250,P
<0.05)。(表3)表3 不同临床特征BCC患者BCC组织中DAB 2IP、caspase 8蛋白的相对表达量( n=80)
2.5 相关性分析
Pearson相关分析结果表明,BCC组织中caspase 8的表达与DAB2IP的表达呈正相关(r
=0.72,P
<0.05)。3 讨论
基底细胞癌对人体头面部组织破坏性较强,过度的日光照射是BCC发生的最主要原因。欧美白色人种是BCC的高风险人群,有研究表明,欧美白色人种患BCC的风险超过30%。目前,BCC的治疗方案仍以手术和放疗为主,尚无特异性的治疗方案。
DAB2IP
位于人类染色体9q33.1~q33.3,包含15个外显子和14个内含子,编码967个氨基酸,长度96 kb左右,分子量110 kD。2002年,DAB2IP首次在膀胱癌细胞中被确定为一种DOC-2/DAB2结合蛋白,具有调节细胞存活、增殖、凋亡、上皮-间充质转化、肿瘤干细胞形态、放化疗耐受性的作用,还能抑制膀胱癌细胞的生长。随后,DAB2IP在肿瘤中的功能被广泛研究。Calvisi等的研究发现,抑制肝癌细胞中DAB2IP的表达可以明显促进肝癌细胞的增殖。Yang等的研究发现,DAB2IP
基因突变会显著增加肺癌的发病风险。2017年,Sears和Gray的研究发现,抑制DAB2IP的活性会明显增强乳腺癌细胞的迁移和侵袭能力。Sun等的研究表明,DAB2IP可以通过激活细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)1/ERK2信号通路抑制胃癌细胞的增殖和侵袭能力。但目前很少有学者探讨DAB2IP在BCC中的作用,袁绍萍等在研究BCC组织时发现,DAB2IP在BCC患者BCC组织中表达下调,提示DAB2IP
可能在BCC中发挥抑癌基因的作用。但目前关于DAB2IP抑制BCC进展的具体机制尚不明确。本研究采用RT-PCR法检测BCC组织和正常组织中DAB2IP
mRNA的相对表达量,Western blot法检测DAB2IP、caspase 8蛋白的相对表达量,结果发现,BCC组织中DAB2IP
mRNA的相对表达量明显低于正常皮肤组织,DAB2IP、caspase 8蛋白的相对表达量均明显低于正常皮肤组织,提示DAB2IP、caspase 8可能具有抑制BCC的作用。caspase 8是一种经典的细胞凋亡调节因子,在细胞凋亡信号转导中发挥重要作用。caspase 8作为细胞内特殊的环境感受器,在多种肿瘤组织中表达下调,可通过激活细胞内一系列的信号通路,调控细胞凋亡。Yan等的研究发现,促进caspase 8蛋白在胃癌细胞中的表达可以显著抑制胃癌细胞的生长。Yang等的研究证实,miRNA-376a可以通过靶向caspase 8促进卵巢癌细胞的增殖和侵袭。由此可见,caspase 8可能具有广泛的抗肿瘤作用。Kong等的研究发现,DAB2IP可以通过促进caspase 8的表达来抑制膀胱癌细胞的增殖,并增强膀胱癌细胞对放疗的敏感性。本研究通过小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)抑制BCC细胞中DAB2IP
基因的表达,通过Western blot法检测细胞中caspase 8的相对表达量,结果发现,caspase 8的表达同样被抑制,表明DAB2IP可能通过调控caspase 8的表达抑制BCC细胞的生长。此外,本研究还分析了DAB2IP、caspase 8表达与BCC患者临床特征间的关系,结果发现,肿瘤直径≥1 cm、病理类型为浅表型BCC患者BCC组织中DAB2IP、caspase 8蛋白相对表达量均高于肿瘤直径<1 cm、病理类型为浸润型患者,提示DAB2IP、caspase 8可能参与调控了BCC细胞的生长和侵袭过程。
综上所述,DAB2IP、caspase 8在BCC组织中低表达,DAB2IP可能通过促进caspase 8的表达发挥抗肿瘤作用,靶向DAB2IP有望成为BCC新的治疗方案。