非小细胞肺癌组织中miR-130a、GOLPH3表达变化及意义
2022-04-07宋金霞秦虹阎倩蔡宏剑杜以萍
宋金霞,秦虹,阎倩,蔡宏剑,杜以萍
青岛市第八人民医院肿瘤血液科,山东青岛266000
摘要:目的 探讨非小细胞肺癌(NSCLC)癌组织中微小RNA(miR)-130a、高尔基磷蛋白3(GOLPH3)表达及临床意义。方法 选取87 例NSCLC 患者为研究对象,应用 荧光定量PCR 检测NSCLC 癌和癌旁组织中miR-130a、GOLPH3 mRNA 表达;采用免疫组化法检测癌和癌旁组织中GOLPH3 蛋白表达。采用Pearson 线性相关分析miR-130a、GOLPH3 mRNA 表达的相关性,统计 分析miR-130a、GOLPH3 mRNA 表达与患者临床病理参数的关系。采用Kaplan-Meier 生存分析miR-130a、GOLPH3 表达对NSCLC 患者预后的影响,采用 Cox 回归分析影响NSCLC 患者生存预后的危险因素。结果 与癌旁组织相比,NSCLC 癌组织中miR-130a 表达较低,而GOLPH3 mRNA 及蛋白表达较高(P 均<0.05)。NSCLC 癌组织中miR-130a 表达与GOLPH3 mRNA 表达呈负相关(r=-0.457,P<0.05)。miR-130a、GOLPH3 mRNA 表达与肿瘤TNM 分期及淋巴结转移有关(P均<0.05)。miR-130a低表达、GOLPH3高表达的NSCLC患者3年生存率低于miR-130a高表达、GOLPH3低表达患者(P均<0.05)。TNM 分期、淋巴结转移、miR-130a低表达及GOLPH3高表达是NSCLC 患者不良预后的独立危险因素(P 均<0.05)。结论 NSCLC 癌组织中miR-130a表达降低、GOLPH3表达升高,检测 二者表达有助于NSCLC病情判断及预后评估。
关键词:非小细胞肺癌;微小RNA-130a;高尔基磷蛋白3;转移;预后
doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2022.10.004
中图分类号:R734.2文献标志码:A文章编号:1002-266X(2022)10-0015-05
肺癌是全球最常见的恶性肿瘤,每年新发病患者数达180 万,死亡患者数达159 万[1]。非小细胞肺癌(NSCLC)是肺癌最常见的类型,虽然近年来新的治疗模式及治疗药物研究取得较大进展,NSCLC 患者的临床预后有所改善,但患者5 年生存率仅20%[2]。深入研究NSCLC 疾病机制,对于改善患者临床预后有重要意义。微小RNA(miR)是长度19~23 个核苷酸的分子,能转录后调控基因表达,在细胞分化、增殖等过程中发挥重要作用[3]。miR-130a基因位于15号染色体。研究报道,miR-130a在宫颈癌、肝癌等恶性肿瘤中异常表达下调,通过调控磷脂酰肌醇三激酶/AKT 通路,促进肿瘤增殖及转移等[4-5]。高尔基磷蛋白3(GOLPH3)基因位于5p13.3,编码蛋白质高尔基体的外周膜蛋白,能维持高尔基体带状结构、囊泡运输和高尔基体糖基化。研究表明,GOLPH3在包括黑色素瘤、肺癌等多种实体瘤类型中表达升高,促进癌症相关糖蛋白的糖基化,与多种肿瘤的不良预后密切相关[6-7]。2017 年1月—2018 年9 月,我们检测了NSCLC 癌组织中miR-130a与GOLPH3表达,并分析其临床意义。
1 资料与方法
1.1 临床资料 选取2017 年1 月—2018 年9 月于青岛市第八人民医院诊治的87 例NSCLC 患者的临床资料。纳入标准:①病理组织检查结果明确为NSCLC,有两位病理科医师共同诊断;②既往无放化疗等治疗病史;③资料完整,患者及家属能够配合本研究。排除标准:①伴肺炎、肺脓肿等感染性疾病;②合并其他恶性肿瘤或肿瘤治疗史;③一般状况较差,伴严重脏器功能衰竭。NSCLC 患者男52 例、女35 例,年龄33~78(61.5±6.9)岁;病理类型:腺癌57 例,鳞癌30 例;肿瘤直径:≤5 cm 者53例,>5 cm 者34 例;肿瘤TNM 分期:Ⅰ~Ⅱ期62 例,Ⅲ期25 例。组织分化程度:高中分化42 例,低分化45 例;伴淋巴结转移24 例,无淋巴结转移63 例。采用门诊定期检查或电话随访的形式追踪患者预后情况,截止随访时间为2021 年9 月。患者均知情并签署同意书,本研究经医院伦理委员会批准(伦理201912014)。
1.2 NSCLC 组织中miR-130a、GOLPH3 mRNA 表达检测 采用RT-qPCR 实验。收集癌和癌旁组织(距癌组织边缘2 cm以上),-80 ℃保存。实验时取30 mg组织标本,液氮中研磨后,TRIzol 法提取组织RNA,Nrodrop1000(美国,赛默飞)鉴定总RNA的浓度及纯度,OD260/OD280为1.8~2.1。以RNA 为模板,反转录为cDNA。以cDNA 为模板,进行qPCR 反应。miR-130a 正向引物:5'-GCCTCCAGAAACGGTCCAG-3',反向引物:5'-GTCAATACACCCTTTTCCACCA-3';以U6 为内参基因,正向引物:5'-AGGAAGCCGTTCTTGACAAATG-3',反向引物:5'-GGCATGAGCCAGGTAAATGAG-3'。 GOLPH3 正 向 引 物 :5'-CAAGGACCGCGAGGGTTAC-3',反向引物:5'-TTACGTCTCATTCCACAAGCC-3';内参基因GAPDH正向引物:5'-CTCACCGGATGCACCAATGTT-3',反向引物:5'-CGCGTTGCTCACAATGTTCAT-3'。总反应体系20 µL,cDNA 1 µL,正反向引物各1 µL、SYBR Green 10 µL,双蒸水7 µL。反应程序:95 ℃5 min,95 ℃30 s、60 ℃60 s、70 ℃延伸12 s 共40 个循环。结果采用2-ΔΔCt法计算。
1.3 组织中GOLPH3 蛋白表达检测 采用免疫组化法。石蜡包埋组织后切片,二甲苯Ⅰ、Ⅱ脱蜡两遍,各10 min;梯度乙醇水化,各5 min;抗原热修复:柠檬酸缓冲液中微波炉加热至煮沸10 min;内源性过氧化物酶阻断:避光室温滴加3%双氧水;3%羊血清封闭2 h;一抗4 ℃避光过夜(GOLPH3稀释比1∶400,购自Abcam 公司,货号ab236296);二抗室温孵育30 min;DAB 显色液显色30 s;苏木素染核5 min;盐酸乙醇分化10 s;梯度乙醇脱水,各5 min,中性树脂封片。镜下(×200)观察阳性染色强度和范围,然后进行染色评分,染色评分=染色强度(0 为无染色,1为染色浅,2为染色深)与染色面积(0为≤25%,1为25%~50%,2为≥50%)的乘积评估。评分<2分为阴性表达,≥2分为阳性表达[8]。
1.4 统计学方法 采用SPSS22.0 统计软件。符合正态分布的计量数据以±s 表示,组间比较采用两独立样本t检验,计数资料以率(%)表示,组间比较采用χ2检验。miR-130a与GOLPH3表达的相关性采用Pearson 线性相关分析。Kaplan-Meier 生存分析miR-130a、GOLPH3 表达与患者生存预后的关系。单因素及多因素Cox回归分析影响NSCLC患者预后的危险因素。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 癌与癌旁组织中miR-130a、GOLPH3 mRNA 表达比较 与癌旁组织相比,NSCLC 癌组织中miR-130a 表达较低(t=29.602,P<0.05),GOLPH3 mRNA表达较高(t=25.032,P<0.05)。见表1。
表1 癌与癌旁组织中miR-130a、GOLPH3 mRNA表达比较(±s)
表1 癌与癌旁组织中miR-130a、GOLPH3 mRNA表达比较(±s)
组织癌组织癌旁组织n 87 87 tP GOLPH3 mRNA 1.665±0.302 0.744±0.163 25.032<0.05 miR-130a 0.631±0.125 1.745±0.328 29.602<0.05
2.2 癌与癌旁组织中GOLPH3 蛋白表达 NSCLC癌与癌旁组织中GOLPH3 蛋白表达阳性率分别为75.86%(66/87)、17.24%(15/87),癌组织中GOLPH3 蛋白表达阳性率高于癌旁组织中(χ2=60.079,P<0.05)。
2.3 癌组织中miR-130a 与GOLPH3 mRNA 表达的相关性 NSCLC 癌组织中miR-130a 与GOLPH3 mRNA表达呈负相关(r=-0.457,P<0.05)。
2.4 miR-130a、GOLPH3 mRNA 表达与NSCLC 患者临床病理参数的关系 NSCLC 癌组织中miR-130a、GOLPH3 mRNA 表达与肿瘤TNM 分期及淋巴结转移有关(P均<0.05),与性别、年龄、病理类型、肿瘤直径及组织分化程度无关(P均>0.05)。见表2。
表2 miR-130a、GOLPH3 mRNA表达与NSCLC患者临床病理参数的关系
2.5 miR-130a、GOLPH3表达对NSCLC患者生存预后影响 87 例NSCLC 患者随访过程中死亡31 例,3年总体生存率64.4%(56/87)。以癌组织中miR-130a、GOLPH3 mRNA表达的平均数0.631、1.665为界,分别分为高、低表达两组。miR-130a 低表达组的3 年总体生存率为48.8%(21/43),高表达组为79.5%(35/44),miR-130a 低表达组3 年总体生存率低于高表达组(χ2=5.194,P<0.05)。GOLPH3 高表达组、低表达组3 年总体生存率分别为43.5%(20/46)、87.8%(36/41),GOLPH3 高表达组3 年总体生存率低于低表达组(χ2=6.034,P<0.05)。
2.6 影响NSCLC 患者预后的危险因素 以生存状态为因变量(1=死亡,0=存活,t=生存时间),以年龄、性别、肿瘤直径、病理类型、组织分化程度、肿瘤TNM 分期、淋巴结转移、miR-130a、GOLPH3 为自变量。Cox 回归分析结果显示,TNM 分期Ⅲ期、淋巴结转移、miR-130a 低表达、GOLPH3 高表达是影响NSCLC患者不良预后的独立危险因素,见表3。
表3 多因素Cox分析影响NSCLC患者预后的危险因素
3 讨论
我国肺癌疾病负担重,患病率57.26/10 万,致死率45.87/10 万,严重威胁我国人民健康[9]。NSCLC 占肺癌所有类型的80%。目前临床上NSCLC 的治疗方法主要包括手术、放化疗及免疫治疗等。但目前免疫检查点治疗的有效率仅20%[10]。深入研究NSCLC 的疾病机制,寻找能够有效预测患者临床预后的分子标志物,对于临床治疗方案的选择有重要意义。目前评估NSCLC 患者预后的因素包括肿瘤TNM 分期、组织分化程度及淋巴结转移等临床病理因素和肿瘤突变负荷、表皮生长因子受体等癌基因的突变状态等,在评估NSCLC 患者预后、治疗方案选择等方面具有重要的临床价值[11]。
非编码RNA 是蛋白表达功能的一类RNA 分子,根据长度可分为长链非编码RNA 和miRNA[12]。miRNA 广泛参与调控下游靶基因的表达,影响细胞分化发育及衰老等过程,与心血管疾病、自身免疫疾病及肿瘤等关系密切[13]。近年研究发现,肿瘤中miR-130a 作为一种抑癌基因,发挥抑制肿瘤恶性进展的作用[14]。POODINEH 等[15]报道,miR-130a 能通过阻断Wnt 信号通路的信号传导,进而抑制肿瘤的增殖及转移,其低表达与患者的不良预后密切相关。本研究结果表明,NSCLC 癌组织中miR-130a 表达下调,其机制尚不清楚,可能与肿瘤发生时的表观遗传学修饰有关。RAMALHO 等[14]研究报道,肿瘤发生时miR-130a 启动子区域甲基化程度增加,导致miR-130a 表达沉默,进而促进肿瘤细胞的恶性进展。此外,miR-130a 表达与NSCLC 患者肿瘤TNM分期及淋巴结转移有关,提示miR-130a 低表达促进NSCLC的肿瘤进展。DING等[16]研究发现,miR-130a能够抑制肿瘤细胞肿瘤坏死因子α 的表达,而肿瘤坏死因子α能抑制肿瘤微环境中免疫细胞的肿瘤杀伤功能。此外,体外细胞实验表明,miR-130a 表达下调导致Kruppel 样因子3 表达异常升高,而Kruppel 样因子3 促进肺肿瘤细胞的增殖、迁移和转移等行为[17]。本研究结果显示,miR-130a 低表达是患者不良预后的独立危险因素,提示检测NSCLC 癌组织中miR-130a 表达有助于判断患者的临床预后,进而指导临床决策。
GOLPH3 是一种高度保守的蛋白质,相对分子质量为34 kD,GOLPH3在反式高尔基体网络和内体结构之间移动,参与诸多重要细胞过程,如运输、受体再循环和蛋白质糖基化等[18]。近年来,GOLPH3已被证明与肿瘤发生发展有关。GOLPH3过表达可通过增强mTOR 信号通路的活性来促进细胞转化,与多种实体瘤(如胶质瘤和肝细胞肝癌)的不良预后相关[19-20]。然而,GOLPH3 在NSCLC 中的发病机制尚不清楚。本研究中,NSCLC 癌组织中GOLPH3 mRNA 及蛋白表达均明显升高,表明NSCLC 癌组织中GOLPH3 表达升高。GOLPH3 表达受到上游转录因子E2F 的表达调控,NSCLC 发生时,E2F 表达显著上调,其通过结合GOLPH3 启动子区域,促进GOLPH3 的表达[21]。此外,肿瘤中GOLPH3 表达亦受到上游miR-134 的表达调控。研究报道,肿瘤中miR-134 表达下调,致使miR-134 无法结合并抑制GOLPH3 mRNA 表达,导致肿瘤GOLPH3 蛋白表达上调[21]。本研究中,NSCLC 癌组织中GOLPH3 表达与肿瘤分期及淋巴结转移有关,高分期及伴淋巴结转移的癌组织中GOLPH3 表达较高,提示GOLPH3表达促进NSCLC 肿瘤进展。研究报道,GOLPH3 能通过稳定纤溶酶原激活物抑制因子1 表达,促进肿瘤细胞的糖代谢,进而促进肿瘤细胞的增殖[20]。此外,有学者发现,GOLPH3能促进肿瘤细胞中Wnt/β-连环蛋白信号通路的激活,促进下游血管内皮生长因子表达,导致肿瘤细胞侵袭、转移能力增强及肿瘤血管新生[22]。本研究中,GOLPH3 高表达与患者不良预后有关,并且是NSCLC 患者不良预后的独立危险因素。因此,检测癌组织中GOLPH3 表达有助于评估NSCLC 患者的临床预后。本研究进一步分析NSCLC 癌组织中miR-130a 与GOLPH3 表达的相关性,结果两者呈负相关。目前两者间的作用关系尚不清楚,推测其机制可能是miR-130a 负性调控GOLPH3表达。国内有学者在肺癌细胞系中应用双荧光素酶报告实验证实,miR-130a 能靶向结合GOLPH3,并抑制GOLPH3 表达,从而抑制肿瘤细胞的增殖及迁移[23]。因此,miR-130a 与GOLPH3 有望成为NSCLC 中新的分子标志物。本研究尚存在以下不足,一方面,本研究样本例数有限,需今后扩大样本量深入研究;另一方面,本研究是回顾性研究,可能存在一定偏倚,有待设计前瞻性研究进一步验证。
综上所述,NSCLC 患者癌组织中miR-130a 表达下调,而GOLPH3表达上调,两者在癌组织中的表达与肿瘤分期和淋巴结转移有关,共同促进NSCLC 肿瘤的发生发展。