miR-145-5p通过[STBX]SMAD4[STBZ]基因对食管鳞状细胞癌细胞增殖与凋亡影响
2022-05-30赵红丹,郭康,宋士军,高明
赵红丹,郭康,宋士军,高明
[摘要]目的 探究miR-145-5p靶向调控[STBX]SMAD4基因对食管鳞状细胞癌细胞增殖和凋亡的作用及其机制。方法 收集68例食管鳞状细胞癌病人癌组织及其癌旁正常组织,采用免疫组织化学方法检测SMAD4蛋白阳性表达率,应用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)技术检测食管鳞状细胞癌及其癌旁正常组织中miR-145-5p和[STBX]SMAD4表达水平。筛选合适食管鳞状细胞癌细胞株分为Blank组、NC组、miR-145-5p mimic组、miR-145-5p inhibitor组、siRNA-SMAD4组和miR-145-5p inhibitor+siRNA-SMAD4組。生物学网站和双荧光素酶实验验证miR-145-5p和[STBX]SMAD4的靶向关系。qRT-PCR检测miR-145-5p、[STBX]SMAD4、TGF-β、Bcl-2和Bax的mRNA表达水平,Western Blot分别检测SMAD4、TGF-β、Bcl-2和Bax的蛋白的表达水平。CCK8方法检测细胞增殖活力;流式细胞仪检测细胞凋亡率。 结果 免疫组织化学检测显示,SMAD4阳性颗粒主要表达于细胞浆或细胞核,且与癌旁正常组织相比,食管鳞状细胞癌组织中SMAD4阳性率明显升高(χ2=14.251,P<0.05);而qRT-PCR显示miR-145-5p表达水平显著降低(t=109.800,P<0.05)。相比其他细胞株,ECA-109细胞中的miR-145-5p表达量最低(F=48.000,P<0.05),选用于后续实验。双荧光素酶报告基因实验显示,miR-145-5p可靶向调控[STBX]SMAD4(t=21.820,P<0.05)。与Blank组相比,NC组的各项指标无显著差异(P均>0.05);与Blank组和NC组相比,miR-145-5p mimic组miR-145-5p和Bax表达增加,SMAD4、TGF-β和Bcl-2表达降低,细胞增殖能力明显下降,细胞凋亡率显著上升(P均<0.05);siRNA-SMAD4组miR-145-5p表达无明显变化,Bax表达增加,SMAD4、TGF-β和Bcl-2表达降低,细胞增殖能力明显下降,细胞凋亡率显著上升(P均<0.05);miR-145-5p inhibitor组miR-145-5p和Bax表达降低,SMAD4、TGF-β和Bcl-2表达上升,细胞增殖能力明显上升,细胞凋亡率显著下降(P均<0.05);而miR-145-5p inhibitor+siRNA-SMAD4组与Blank组和NC组相比组间差异无显著性(P均>0.05)。结论 miR-145-5p高表达可通过靶向抑制[STBX]SMAD4基因表达,抑制TGF-β/Smad4信号通路的激活,抑制食管鳞状细胞癌细胞增殖并促进细胞凋亡。
[关键词]食管鳞癌;微RNAs;Smad4蛋白质;TGF-β/Smad4信号通路;细胞增殖;细胞凋亡
[中图分类号]R735.1;R342.2
[文献标志码]A
[文章编号]2096-5532(2022)04-0577-07
doi:10.11712/jms.2096-5532.2022.58.146[开放科学(资源服务)标识码(OSID)]
[网络出版]https://kns.cnki.net/kcms/detail/37.1517.R.20220822.1544.004.html;[JY]2022-08-2309:48:05
EFFECT OF MIR-145-5P ON THE PROLIFERATION AND APOPTOSIS OF ESOPHAGEAL SQUAMOUS CELL CARCINOMA CELLS BY TARGETING THE [STHX]SMAD4 GENE
ZHAO Hongdan, GUO Kang, SONG Shijun, GAO Ming
(Department of Oncology, the Third Affiliated Hospital of Xinxiang Medical University, Xinxiang 453000, China)
[ABSTRACT] Objective[WTBZ] To investigate the effect of miR-145-5p on the proliferation and apoptosis of esophageal squamous cell carcinoma cells through targeted regulation of the [STBX]SMAD4 gene and its mechanism.
Methods Cancerous tissue samples and adjacent tissue samples were collected from 68 patients with esophageal squamous cell carcinoma. Immunohistochemistry was used to measure the positive expression rate of SMAD4 protein, and quantitative real-time PCR was used to measure the expression level of miR-145-5p and SMAD4 in esophageal squamous cell carcinoma tissue and adjacent tissue. Suitable esophageal squamous cell carcinoma cell lines were screened out and divided into Blank group, NC group, miR-145-5p mimic group, miR-145-5p inhibitor group, siRNA-SMAD4 group, and miR-145-5p inhibitor+siRNA-SMAD4 group. Biological websites and dual-luciferase reporter assay were used to verify the targeting relationship between miR-145-5p and SMAD4. Quantitative real-time PCR was used to measure the mRNA expression levels of miR-145-5p, [STBX]SMAD4, TGF-β, Bcl-2, and Bax, and Western Blot was used to measure the protein expression levels of SMAD4, TGF-β, Bcl-2, and Bax. CCK8 assay was used to measure cell proliferation activity, and flow cytometry was used to measure cell apoptosis rate.
Results Immunohistochemistry showed that SMAD4 was mainly expressed in cytoplasm or nucleus, and the positive rate of SMAD4 in esophageal squamous cell carcinoma tissue was [JP]significantly higher than that in normal adjacent tissue (χ2=14.251,P<0.05), while quantitative real-time PCR showed a significant reduction in the expression level of miR-145-5p (t=109.800,P<0.05). Compared with the other cell lines, ECA-109 cells had the lowest expression level of miR-145-5p (F=48.000,P<0.05) and were then selected for subsequent experiments. Dual-luciferase reporter assay showed that miR-145-5p had a targeted regulatory effect on SMAD4 (t=21.820,P<0.05). There were no significant differences in related indices between the Blank group and the NC group (all P>0.05); compared with the Blank group and the NC group, the miR-145-5p mimic group had significant increases in the expression of miR-145-5p and Bax, significant reductions in the expression of SMAD4, TGF-β, and Bcl-2, a significant reduction in cell proliferative capacity, and a significant increase in cell apoptosis rate (all P<0.05). Compared with the Blank group and the NC group, the siRNA-SMAD4 group showed no significant change in the expression of miR-145-5p and had a significant increase in the expression of Bax, significant reductions in the expression of SMAD4, TGF-β, and Bcl-2, a significant reduction in cell proliferative capacity, and a significant increase in cell apoptosis rate (all P<0.05). Compared with the Blank group and the NC group, the miR-145-5p inhibitor group had significant reductions in the expression of miR-145-5p and Bax, significant increases in the expression of SMAD4, TGF-β, and Bcl-2, a significant increase in cell proliferative capacity, and a significant reduction in cell apoptosis rate (all P<0.05). There were no significant differences in these indices between the miR-145-5p inhibitor+siRNA-SMAD4 group and the Blank/NC groups (all P>0.05).
Conclusion The high expression of miR-145-5p can inhibit activation of the TGF-β/Smad4 signaling pathway through targeted inhibition of [STBX]SMAD4 gene expression, and it can also inhibit the proliferation of esophageal squamous cell carcinoma cells and promote cell apoptosis.
[KEY WORDS]esophageal squamous cell carcinoma; microRNAs; Smad4 protein; TGF-β/Smad4 signaling pathway; cell proliferation; apoptosis
食管癌作為世界常见六大恶性肿瘤之一,具有显著的地域分布差异[1-2]。我国是食管癌高病死率国家,其中90%以上为鳞状细胞癌[3-4]。食管癌的发病与饮食习惯、生活环境、遗传因素、种族差异、地理分布等均有密切关系[5-7]。食管癌的发病过程涉及基因的遗传学改变,包括原癌基因的激活和抑癌基因的失活[8-10]。[STBX]SMAD4最早以胰腺癌的抑癌基因被发现,后续研究证实其表达缺失与人类多种恶性肿瘤的进程相关[11]。同时,微小RNAs(miRNA)作为一种非编码的内源性单链小分子RNA,已经被证实可以通过靶向调节mRNA的降解或抑制该类靶基因的翻译,进而激活或抑制下游信号通路,参与并介导肿瘤细胞的生长、增殖和凋亡等行为[12-13]。鉴于此,本研究通过探究miR-145-5p是否可以通过靶向调控[STBX]SMAD4基因介导TGF-β/Smad4信号通路,进而参与食管鳞状细胞癌细胞增殖和凋亡,并阐述其关联作用机制,以期为食管鳞状细胞癌的早期诊疗和预后评估提供新的分子标志物。
1资料和方法
1.1实验材料
1.1.1组织标本收集新乡医学院第三附属医院2016年3月—2019年3月经病理确诊的食管鳞状细胞癌病人68例,男40例,女28例,年龄34~78岁,平均(57.48±6.88)岁。所有病例均未接受放化疗;既往无除食管鳞状细胞癌之外的恶性肿瘤病史;既往无糖尿病、高血压及严重心脏病等病史;无家族遗传性病史。取食管鳞状细胞癌组织为实验组,同时取相应癌旁正常组织作为对照组。采集标本分为两份,一份液氮保存,一份甲醛固定备用。本研究通过医院伦理委员会评审批准,所有受试者均签署知情同意书。
1.1.2主要试剂与仪器食管鳞状细胞癌细胞株TE-1、TE-13、ECA-109和TTN(购买于中国科学院上海细胞库),目的质粒均购自上海生工生物工程技术服务有限公司(上海,中国),Lipofectamin 2000试剂盒、RNA提取试剂盒(Invitrogen公司,USA),Prime Script RT试剂盒(宝日医生物科技公司,北京),PCR试剂盒(北京天根生化科技有限公司),GAPDH(abcam公司,英国),ECL试剂盒(Bio-Rad,美国),CCK8试剂、Annexin-V-FITC细胞凋亡检测试剂盒(碧云天生物技术公司,上海);成像分析仪(Image Reader,Bio-Rad,美国),酶标仪(赛默飞世尔科技有限公司,美国)。
1.2实验方法
1.2.1免疫组化检测SMAD4阳性率组织标本常规脱水、石蜡包埋,制作4 μm连续切片。参照试剂盒说明进行检测,其中,采用体积分数0.03的H2O2阻断内源性过氧化物酶活性,滴加非免疫山羊血清封闭;滴加鼠抗人SMAD4(1∶100)4 ℃冰箱内孵育过夜。次日复温后,加入生物素标记的山羊抗兔二抗IgG,37 ℃孵育30 min。应用含体积分数0.01 Tween20的PBS洗涤后,滴加辣根过氧化物酶-链霉卵白素复合物进行反应。每张切片随机选取5个视野(200倍)分别计数其阳性细胞,并取平均值。判定标准:阳性细胞≤10%为1分,11%~50%为2分,51%~80%为3分,≥81%为4分。
1.2.2食管鳞状细胞癌细胞株筛选选择食管鳞状细胞癌细胞株TE-1、TE-13、ECA-109和TTN,将以上4种细胞株置培养液中培养,每24 h更换培养液,进行传代培养,并采用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)方法筛选出miR-145-5p表达水平最低的细胞系用于后续实验。
1.2.3细胞分组与转染选择培养的人食管鳞状细胞癌ECA-109细胞,将其分为6组:Blank组(不进行任何处理,a组)、NC组(转染阴性质粒,b组)、miR-145-5p mimic组(转染miR-145-5p mimic质粒,c组)、miR-145-5p inhibitor组(转染miR-145-5p inhibitor质粒,d组)、siRNA-SMAD4组(转染[STBX]SMAD4 siRNA质粒,e组)和miR-145-5p inhibi-tor+siRNA-SMAD4组(共转染siRNA-[STBX]SMAD4质粒和miR-145-5p mimic质粒,f组)。将筛选细胞以每孔3×105个的密度接种于6孔板中,待细胞融合度达80%时,使用Lipofectamin 2000试剂盒进行转染。用250 μL无血清Opti-MEM培養液分别稀释目的质粒和Lipofectamine 2000。室温下静置5 min,两者混合均匀,放置20 min后将混合液加到培养孔中,置于37 ℃、含体积分数0.05 CO2培养箱中培养,6 h后将培养液更换成完全培养液,继续培养48 h后,收集细胞。
1.2.4双荧光素酶报告实验登录生物学预测网站(http://www.microrna.org和http://www.targetscan.org/vert_72/)进行miR-145-5p的靶基因预测,验证[STBX]SMAD4是miR-145-5p的直接靶点。人工合成[STBX]SMAD4基因3′UTR野生型(WT)和突变型(MUT)序列。构建荧光素酶报告载体,将测序正确的荧光素酶报告质粒WT、MUT分别与miR-145-5p mimic和miR-145-5p NC共转染至食管鳞状细胞癌细胞中。转染48 h后收集并裂解细胞,分别使用荧光素酶检测试剂盒检测荧光素酶活性。
1.2.5qRT-PCR检测各组相关基因的mRNA表达取新鲜组织样本采用RNA提取试剂盒提取总RNA,使用Prime Script RT试剂盒将RNA逆转录成cDNA,逆转录体系11.5 μL。设计miR-145-5p、[STBX]SMAD4、TGF-β、Bcl-2、Bax、U6和GAPDH引物,交由TAKARA公司合成。按照PCR试剂盒操作步骤进行qRT-PCR反应,反应条件为:95 ℃预变性5 min后,95 ℃、 40 s,57 ℃、40 s,72 ℃、40 s,循环40次,72 ℃延伸10 min,4 ℃、5 min。miR-145-5p的相对水平以[STBX]U6为内参照,[STBX]SMAD4、TGF-β、Bcl-2和Bax相对表达水平以GAPDH基因作为内参照。采用2-△△Ct法计算目的基因 mRNA的相对转录水平。该实验步骤同样适用于细胞实验。
1.2.6Western Blot检测各组相关基因的蛋白表达
收集转染48 h后各组细胞,以预冷PBS洗涤细胞3次,加入全蛋白裂解液后置冰上裂解30 min,收获蛋白。BCA法定量抽提蛋白后,于80 V泳道进行SDS-PAGE,待样品跑至分离胶时改用120 V电压继续电泳。电泳结束后,将蛋白转移至NC膜;置入50 g/L 脱脂奶粉溶液中室温孵育60 min。TBST洗膜3次后,加入一抗多克隆抗体SMAD4、TGF-β、Bcl-2、Bax和GAPDH于4 ℃过夜;TBST洗膜3次后,加入二抗(辣根过氧化酶标记的羊抗兔IgG)室温下孵育60 min。TBST洗膜3次后用ECL试剂盒进行发光反应,滤纸吸去膜表面多余底物溶液,置于成像分析仪中显影成像。用Quantity One软件分析条带灰度值,计算目的基因蛋白的相对表达量。每组3个样本,设3个平行孔,实验重复3次。
1.2.7CCK8法检测各组细胞增殖能力的变化情况
将转染12 h后的各组细胞铺入96孔培养板,调整细胞密度为2×106/L,每孔加入100 μL细胞培养液。将培养板置于室温下培养,分别检测24、48、72、96 h的细胞活力。每孔加10 μL的CCK8试剂,37 ℃孵育2 h,采用酶标仪检测450 nm波长处的光密度值(OD)。以时间点为横坐标,OD值为纵坐标绘制细胞活力曲线图。每组3个样本,设3个平行孔,实验重复3次。
1.2.8流式细胞仪检测各组细胞的周期和凋亡率
按照Annexin-V-FITC细胞凋亡检测试剂盒说明检测细胞凋亡。取各组转染48 h后的细胞,每100 μL染液重悬1×106个细胞,振荡混匀,加入5 μL的 Annexin-V-FITC溶液,振荡混匀。在室温下孵育15 min后,加入5 μL的 PI后轻轻混匀,于4 ℃下避光孵育5 min。在1 h内上流式细胞仪检测,在激发波长488 nm下检测细胞凋亡率。每组3个样本,设3个平行孔,实验重复3次。
1.3统计学方法
采用SPSS 21.0软件包进行统计学处理。计量资料采用[AKx-D]±s形式表示,两组均数的比较采用Students t检验,率的比较采用卡方检验,多组间均数的比较采用单因素方差分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1不同组织SMAD4蛋白及miR-145-5p mRNA表达比较
免疫组化检测显示,在食管癌组织中SMAD4蛋白阳性表达呈黄色或棕黄色颗粒,主要分布于细胞浆或细胞核。SMAD4蛋白在食管癌组织(44/68)中表达显著高于在正常癌旁组织(22/68)中表达,差异有显著性(χ2=14.251,P<0.05)。见图1A、B。qRT-PCR检测显示,与正常癌旁组织相比,食管癌组织中miR-145-5p的表达水平明显下降,差异有显著性(t=109.800,P<0.05)。见图1C。
2.2双荧光素酶报告基因实验
生物学的预测网站microRNA.org显示,miR-145-5p和[STBX]SMAD4基因间存在结合位点(图2A)。双荧光素酶报告基因系统结果显示,与对照组相比,miR-145-5p mimic和SMAD4-wild共转染组荧光素酶荧光信号明显下降(t=21.820,P<0.05),而SMAD4-mutant组荧光素酶信号无明显变化(t=0.775,P>0.05)。提示miR-145-5p能够特异性靶向结合[STBX]SMAD4基因(图2B)。
2.3食管鳞状细胞癌细胞株筛选
qRT-PCR检测食管鳞状细胞癌细胞株TE-1、TE-13、ECA-109和TTN中miR-145-5p表达量显示,与其他3种细胞株相比较,ECA-109细胞中的miR-145-5p表达量最低(F=48.000,P<0.05)。筛选出ECA-109细胞株用于后续实验。见图3。
2.4各组细胞中相关基因mRNA和蛋白表达比较
qRT-PCR和Western Blot的檢测结果显示,Blank组和NC组各基因mRNA和蛋白表达比较均无明显差异(F=2.023、0.557, P 均>0.05)。与Blank组和NC组细胞比较,miR-145-5p mimic组miR-145-5p和Bax的mRNA和蛋白相对表达量增加(F=38.240~118.600, P均<0.05),[STBX]SMAD4、TGF-β和[STBX]Bcl-2的mRNA和蛋白相对表达量显著降低(F=24.820~156.200, P均<0.05);siRNA-SMAD4组miR-145-5p的表达无明显变化(F=0.937,P>0.05),Bax的mRNA和蛋白相对表达水平显著增加(F=38.27、148.200, P均<0.05),[STBX]SMAD4、TGF-β和Bcl-2的mRNA和蛋白相对表达量降低(F=27.470~134.900, P均<0.05);miR-145-5p inhibitor组miR-145-5p以及Bax的mRNA和蛋白相对表达量明显降低(F=65.550~82.320,P均<0.05),[STBX]SMAD4、TGF-β和Bcl-2的mRNA和蛋白相对表达水平上升(F=35.350~101.400, P均<0.05)。而miR-145-5p inhibitor+siRNA-SMAD4组与Blank组和NC组相比较差异均无显著性(P均>0.05);且与siRNA-SMAD4组相比,miR-145-5p inhibitor+siRNA-SMAD4组[STBX]SMAD4、TGF-β和Bcl-2的mRNA和蛋白相对表达量上升(t=15.920~24.020, P均<0.05),miR-145-5p和Bax的mRNA和蛋白相对表达量降低(t=6.325~14.720,P均<0.05)。见图4A、B。
2.5CCK8法检测各组细胞增殖活力
CCK8检测结果显示,在转染24 h各组细胞增殖能力均无明显差异,且NC组和Blank组相比各时间点细胞活力均无明显差异(P 均>0.05);在48、72和96 h时,与Blank组和NC组相比,miR-145-5p mimic组与siRNA-SMAD4组细胞活力均显著下降(F=10.770~22.340,P均<0.05);miR-145-5p inhibitor组细胞活力显著升高(F=5.814~15.810,P<0.05);miR-145-5p inhibitor+siRNA-SMAD4组与siRNA-SMAD4组比较细胞活力显著增加(P均<0.05),而与NC组和Blank组相比无明显差异(P>0.05)。见图5。
2.6流式细胞术检测各组细胞凋亡率
细胞凋亡实验的结果表明,转染后NC组与Blank组相比凋亡率无明显差异(t=0.537,P>0.05);与Blank组和NC组相比,miR-145-5p mimic组与siRNA-SMAD4组细胞凋亡率显著升高(F=136.900、151.000, P均<0.05);miR-145-5p inhibitor组凋亡率显著降低(F=18.000,P<0.05);而miR-145-5p inhibitor+siRNA-SMAD4组的细胞凋亡率与siRNA-SMAD4组相比较明显降低(P<0.05),与NC组和Blank组相比无明显差异(F=1.355,P>0.05)。见图6。
3讨论
食管癌的病因及发病机制目前尚不明确。我国食管癌发病率高,其5年生存率低、预后不良[14]。作为食管癌的主要病理类型,食管鳞状细胞癌的诊治方案研发日益受到重视[15-16]。本研究通过体内外实验研究miR-145-5p靶向调控[STBX]SMAD4基因介导TGF-β/Smad4信号通路对食管鳞状细胞癌细胞增殖、凋亡的作用机制。
食管鳞状细胞癌中促癌作用的基因激活与抑癌作用的基因失活,及其相互作用的失衡是肿瘤发展的分子基础[17]。近年来,miRNA在肿瘤进程中的作用日益突出[18-19]。既往研究显示,在食管鳞状细胞癌中异常表达的miRNA通过调控某些关键原癌基因或抑癌基因介导肿瘤发生[20-21]。寻找食管鳞状细胞癌中异常表达的miRNA并预测及验证下游靶基因,对于食管鳞状细胞癌基础研究和临床应用具有重要价值。例如孟利峰等[22]研究表明,miR-149-5p可能通过调控Aurora-B表达参与食管鳞状细胞癌发展进程。CUI等[23]发现,miR-34a可通过抑制PLCE1发挥其抗癌作用,miR-34a/PLCE1轴可参与食管鳞状细胞癌转移,为食管鳞状细胞癌治疗提供了新的候选靶点。基于既往类似研究,研究之初我们假设miR-145-5p可能通过靶向调控[STBX]SMAD4基因表达进而参与食管鳞状细胞癌生物学行为。
本研究对食管鳞状细胞癌组织及其癌旁正常组织免疫组织化学检测结果显示,SMAD4阳性颗粒主要表达于细胞浆或细胞核,且与癌旁正常组织相比,食管鳞状细胞癌组织中SMAD4阳性率明显升高;同时,qRT-PCR显示食管鳞状细胞癌组织miR-145-5p表达水平显著降低,[STBX]SMAD4表达水平则显著增加。本文组织实验结果初步提示,miR-145-5p在食管鳞状细胞癌中低表达,SMAD4高表达,推测miR-145-5p高表达可通过靶向抑制[STBX]SMAD4基因表达进而发挥抑癌作用。在细胞实验前的细胞株筛选结果显示,ECA-109细胞中的miR-145-5p表达量最低,可用于后续实验。同时,要了解miRNA的作用机制,关键在于鉴定靶基因[24-26]。本研究荧光素酶报告基因实验结果显示,miR-145-5p可靶向调控[STBX]SMAD4。SMAD4已被报道在诸如胰腺肿瘤、宫颈癌、乳癌中异常表达[27-31]。为了解miR-145-5p及[STBX]SMAD4对食管鳞状细胞癌生物学功能的影响,本实验基于不同转染组别,应用qRT-PCR、Western Blot、CCK8实验和流式细胞术检测分别检测关联基因mRNA及蛋白表达、细胞增殖活力和凋亡率等指标。结果显示,与空白对照和阴性对照细胞相比,上调miR-145-5p表达可促进促凋亡因子Bax表达增加,抑制SMAD4、TGF-β和抑制凋亡因子Bcl-2表达,并下调细胞增殖活力且提升细胞凋亡率;且抑制[STBX]SMAD4基因表达可发挥同样作用;而下调miR-145-5p表达则导致Bax表达降低,SMAD4、TGF-β和Bcl-2的表达上升,细胞增殖能力上升,细胞凋亡率下降。同时,值得注意的是,在下调miR-145-5p表达水平同时抑制[STBX]SMAD4基因表达则逆转了抑制siRNA-[STBX]SMAD4表达处理细胞的积极作用,导致细胞增殖能力的提升和凋亡率的下降。上述结果提示,上调miR-145-5p或过表达[STBX]SMAD4基因,可抑制TGF-β/Smad4信號通路的激活,且过表达miR-145-5p能够靶向抑制[STBX]SMAD4基因而抑制食管癌细胞增殖能力、促进细胞凋亡。
综上所述,本研究对miR-145-5p以及[STBX]SMAD4基因在食管鳞状细胞癌中作用研究的结果显示,[STBX]SMAD4为miR-145-5p的下游靶基因,上调miR-145-5p表达可以通过下调[STBX]SMAD4基因表达,抑制TGF-β/Smad4信号通路的激活,进而在调控肿瘤生物学行为中发挥重要作用。本研究为今后食管鳞状细胞癌的早期诊治和预后评估提供了新型分子标志物和机制通路解释。然而,本研究机制探究单纯基于细胞实验,缺乏进一步验证试验,未来可通过动物实验进一步验证细胞实验的结果,并确认下游潜在信号通路,从而为后续机制及临床转化研究提供理论指导。
[参考文献]
[1]GUO X T, HE J. Current status and prospect of treatment for esophageal cancer in the era of precision medicine[J]. Zhonghua Zhong Liu Za Zhi, 2016,38(9):641-645.
[2]HE H Q, CHEN N Z, HOU Y, et al. Trends in the incidence and survival of patients with esophageal cancer: a SEER database analysis[J]. Thoracic Cancer, 2020,11(5):1121-1128.
[3]朱雄杰,田瑶,朱娟娟,等. 食管癌的靶向治疗研究进展[J]. 实用医学杂志, 2017,33(12):1910-1912.
[4]马俊杰,李斌,陈海泉. 中下段食管鳞癌的“最佳”手术方式[J]. 临床外科杂志, 2021,29(8):781-783.
[5]CHENG X, CHEN V W, STEELE B, et al. Subsite-specific incidence rate and stage of disease in colorectal cancer by race, gender, and age group in the United States, 1992—1997[J]. Cancer, 2001,92(10):2547-2554.
[6]KAWASAKI M, IKEDA Y, IKEDA E, et al. Oral infectious bacteria in dental plaque and saliva as risk factors in patients with esophageal cancer[J]. Cancer, 2021,127(4):512-519.
[7]XU W J, LIU Z S, BAO Q C, et al. Viruses, other pathogenic microorganisms and esophageal cancer[J]. Gastrointestinal Tumors, 2015,2(1):2-13.
[8]LI S J, QIN X B, LI Y, et al. miR-133a suppresses the migration and invasion of esophageal cancer cells by targeting the EMT regulator SOX4[J]. American Journal of Translational Research, 2015,7(8):1390-1403.
[9]CUI Y P, CHEN H Y, XI R B, et al. Whole-genome sequencing of 508 patients identifies key molecular features associated with poor prognosis in esophageal squamous cell carcinoma[J]. Cell Research, 2020,30(10):902-913.
[10]TAN X H, REN S C, FU M Z, et al. microRNA-196b promotes esophageal squamous cell carcinogenesis and chemoradioresistance by inhibiting EPHA7, thereby restoring EPHA2 activity[J]. American Journal of Cancer Research, 2021,11(7):3594-3610.
[11]YAMADA S, FUJII T, SHIMOYAMA Y, et al. SMAD4 expression predicts local spread and treatment failure in resected pancreatic cancer[J]. Pancreas, 2015,44(4):660-664.
[12]宗榮荣,周跃平,刘祖国. 微小RNA-184与眼部相关疾病的研究进展[J]. 中华眼科杂志, 2017,53(12):950-955.
[13]RAMN-NEZ L A, MARTOS L, FERNNDEZ-PARDO , et al. Comparison of protocols and RNA carriers for plasma miRNA isolation. Unraveling RNA carrier influence on miRNA isolation[J]. PLoS One, 2017,12(10): e0187005.
[14]刘曙正,于亮,陈琼,等. 2003—2012年食管癌高发区林州市不同病理类型食管癌发病及生存状况分析[J]. 中华预防医学杂志, 2017,51(5):393-397.
[15]HIRANO H, KATO K. Systemic treatment of advanced esophageal squamous cell carcinoma: chemotherapy, molecular-targeting therapy and immunotherapy[J]. Japanese Journal of Clinical Oncology, 2019,49(5):412-420.
[16]CODIPILLY D C, QIN Y, DAWSEY S M, et al. Screening for esophageal squamous cell carcinoma: recent advances[J]. Gastrointestinal Endoscopy, 2018,88(3):413-426.
[17]YUE D L, FAN Q X, CHEN X F, et al. Epigenetic inactivation of SPINT2 is associated with tumor suppressive function in esophageal squamous cell carcinoma[J]. Experimental Cell Research, 2014,322(1):149-158.
[18]YU J, WU S W, WU W P. A tumor-suppressive microRNA, miRNA-485-5p, inhibits glioma cell proliferation and invasion by down-regulating TPD52L2[J]. American Journal of Translational Research, 2017,9(7):3336-3344.
[19]SONG Q Q, XU K. microRNA-26a and tumor[J]. Zhongguo Fei Ai Za Zhi, 2017,20(11):769-774.
[20]PARK M, YOON H J, KANG M C, et al. Abstract 5858: microRNA-338-5p regulates radioresistance by directly targeting survivin in esophageal squamous cell carcinoma[J]. Cancer Research, 2017,77(13_Supplement):5858.
[21]ZHONG X W, HUANG G C, MA Q, et al. Identification of crucial miRNAs and genes in esophageal squamous cell carcinoma by miRNA-mRNA integrated analysis[J]. Medicine, 2019,98(27): e16269.
[22]孟利峰,白晓鸣,周文,等. miRNA-149-5p对食管鳞状细胞癌Aurora-B表达的调控作用[J]. 肿瘤研究与临床, 2019,31(4):223-227.
[23]CUI X B, PENG H, LI R R, et al. microRNA-34a functions as a tumor suppressor by directly targeting oncogenic PLCE1 in Kazakh esophageal squamous cell carcinoma[J]. Oncotarget, 2017,8(54):92454-92469.
[24]姜雪,张栩涵,隋举证,等. microRNA靶基因鉴定方法研究进展[J]. 黑龙江畜牧兽医, 2019(7):40-43.
[25]TAFRIHI M, HASHEMINASAB E. MiRNAs: biology, biogenesis, their web-based tools, and databases[J]. microRNA (Shariqah, United Arab Emirates), 2019,8(1):4-27.
[26]ABDI A, ZAFARPIRAN M, FARSANI Z S. The computational analysis conducted on miRNA target sites in association with SNPs at 3′UTR of ADHD-implicated genes[J]. Central Nervous System Agents in Medicinal Chemistry, 2020,20(1):58-75.
[27]DAI C, RENNHACK J P, ARNOFF T E, et al. SMAD4 represses FOSL1 expression and pancreatic cancer metastatic colonization[J]. Cell Reports, 2021,36(4):109443.
[28]PHUAH N H, AZMI M N, AWANG K, et al. Down-regulation of microRNA-210 confers sensitivity towards 1S-1-acetoxychavicol acetate (ACA) in cervical cancer cells by targeting SMAD4[J]. Molecules and Cells, 2017,40(4):291-298.
[29]CHENG Y, LI Z, XIE J, et al. MiRNA-224-5p inhibits autophagy in breast cancer cells via targeting Smad4[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2018,506(4):793-798.
[30]WANG F, XIA X, YANG C, et al. SMAD4 gene mutation renders pancreatic cancer resistance to radiotherapy through promotion of autophagy[J]. Clinical Cancer Research, 2018,24(13):3176-3185.
[31]WONG C K, LAMBERT A W, OZTURK S, et al. Targeting RICTOR sensitizes SMAD4-negative colon cancer to irinotecan[J]. Molecular Cancer Research: MCR, 2020,18(3):414-423.
(本文編辑于国艺)