长链非编码RNA淋巴细胞白血病缺失基因2对舌鳞癌细胞增殖和侵袭的调控作用
2022-06-11冯维尚张丽吴丽玮
冯维,尚张丽,吴丽玮
舌鳞癌是一种起源于舌复层鳞状上皮的头颈部恶性肿瘤,具有恶性程度高、易发生远处转移和预后效果差等特点;尽管手术、放疗和化疗等医疗手段有了很大的进步,但大部分病人5年总生存率并不理想[1-2]。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一种不具有编码蛋白质,与肿瘤的发生密切相关[3]。目前,已发现多种与舌鳞癌恶性演变密切相关的lncRNA,包括AFAP1-AS1、MALAT-1和TUG-1等[4-5]。有学者采用affymetrix软件在舌鳞癌组织中筛选出一些差异性表达的ln‐cRNA,其中淋巴细胞白血病缺失基因2(DLEU2)呈现低表达[6]。关于DLEU2在肿瘤如非小细胞肺癌、胃癌和黑色素瘤[7-9]等方面的功能研究已有报道,但DLEU2在舌鳞癌中的作用并不清楚。因此,本研究通过观察DLEU2在舌鳞癌组织和细胞中的表达水平,及其对舌鳞癌细胞增殖和侵袭影响。
1 材料与方法
1.1材料2018年5月至2019年7月收集在邯郸市第三医院行手术治疗的22例舌鳞癌组织及对应的癌旁组织标本,病理诊断均为鳞状细胞癌,病人或其近亲属知情同意,本研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求。
人正常口腔黏膜细胞株HOK和3种舌鳞癌细胞株CAL-27、SCC-15和SCC-4(美国ATCC),pcD‐NA3.1-DLEU2过表达载体及pcDNA3.1空载体(中美泰和生物科技公司),DMEM培养基、0.25%胰蛋白酶、二甲基亚砜和噻唑蓝(MTT)(北京索莱宝科技公司),胎牛血清(四季青公司),反转录试剂盒(美国Fermentas公司),脂质体2000和Trizol试剂(美国Invitrogen公司)。Tranwell小室(康宁公司),二氧化碳培养箱(美国Forma公司),倒置显微镜(日本Olympus公司),紫外分光光度计和酶标仪(美国Thermo公司),实时荧光定量PCR仪(美国ABI公司)。
1.2细胞培养用含10%胎牛血清的DMEM培养基在37℃、5%二氧化碳培养箱中常规培养CAL-27、SCC-15、SCC-4和HOK细胞。
1.3实时荧光定量PCR检测DLEU2的表达采用Trizol法提取舌鳞癌组织、癌旁组织和CAL-27、SCC-15、SCC-4、HOK细胞的总RNA后,紫外分光光度计检测RNA浓度与纯度。反转录结束后,以其为模板,根据上海生工合成的PCR引物(DLEU2正向引物:5'-TCTGGAGAACAGCCTCACTTC-3',反向引物:5'-TGCTGAGCTAAGTAGAGGTCTC-3';GAPDH正向引物:5'-ACCCAGAAGACTGTGGATGG-3',反向引物:5'-TTCTAGACGGCAGGTCAGG-3')上PCR仪进行扩增。以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为内参,2−ΔΔCt法计算舌鳞癌组织和细胞中DLEU2的表达水平。实验重复3次。
1.4实验分组和转染将对数期的CAL-27细胞,接种至6孔细胞板上,分为对照组(未转染)、空载体组(转染pcDNA3.1空载体AGUAGCUACGCCCCU‐ACGUUU)和DLEU2组(转染pcDNA3.1-DLEU2过表达载体UGCGUAUCACCCCCUGAUACGAUGCU‐AC),待细胞培养至70%汇合度时,参照脂质体2000说明书步骤,将无血清培养基稀释4μg载体质粒与10μL脂质体2000混合物根据实验分组加入到CAL-27细胞中,而对照组加入等量的培养基。继续培养48 h后,收集各组细胞并采用“1.3”方法检测各组细胞中DLEU2的表达水平。
1.5MTT法检测细胞增殖将对照组、空载体组和DLEU2组细胞接种至96孔细胞板上,培养48 h,每孔加5 g/L MTT试剂20μL。孵育4 h,弃上清液,每孔中加150μL二甲基亚砜。震荡反应15 min后,使用酶标仪在450 nm波长处检测各组细胞的吸光度。每组设置3个平行孔,实验重复3次。
1.6Transwell实验检测细胞侵袭将转染48 h对照组、空载体组和DLEU2组细胞,加无血清的培养基孵育24 h。加入0.25%胰蛋白酶消化,并将各组细胞浓度调整为3×104个/毫升。经无血清培养基稀释工基质胶(1∶6比例)平铺Transwell小室,Tran‐swell小室放24孔细胞板内,上室加200μL细胞悬液,下室加600μL含血清的培养基。培养24 h,以棉签小心擦去上室中残留的细胞,4%多聚甲醛固定30 min,再以0.5%结晶紫染色15 min。在200倍显微镜下观察并统计穿膜细胞数,实验重复3次。
1.7统计学方法实验数据以±s形式表示,采用SPSS 22.0进行统计学分析。两组间比较采用独立样本t检验;多组间比较使用单因素方差分析,组间多重比较采用LSD法。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1DLEU2在舌鳞癌组织和细胞中的表达实时荧光定量PCR检测22例舌鳞癌组织中DLEU2的相对表达量(0.30±0.02)较正常癌旁组织(1.00±0.00)明显降低(t=39.00,P<0.001);同时检测人正常口腔黏膜HOK细胞和3种舌鳞癌SCC-15、SCC-4、CAL-27细胞中DLEU2的相对表达量分别为(1.00±0.00)、(0.35±0.04)、(0.48±0.04)和(0.26±0.03),F=961.39,P<0.001。与HOK细胞相比,SCC-15、SCC-4和CAL-27细胞中DLEU2的表达水平均明显降低(均P<0.001),且DLEU2在CAL-27细胞中的表达水平最低。故后续以CAL-27细胞作为研究对象进行实验。
2.2转染后舌鳞癌CAL-27细胞中DLEU2的表达对照组(1.00±0.00)、空载体组(0.94±0.06)、DLEU2组(4.15±0.38)DLEU2表达水平比较,F=615.11,P<0.001;与对照组相比,DLEU2组明显降低(P<0.05),空载体组差异无统计学意义(P>0.05)。
2.3DLEU2对舌鳞癌CAL-27细胞增殖的影响DLEU2组增殖活力较对照组明显降低(P<0.05),但空载体组和对照组细胞增殖活力差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 各组舌鳞癌细胞吸光度比较/±s
表1 各组舌鳞癌细胞吸光度比较/±s
注:DLEU2为淋巴细胞白血病缺失基因2。①与对照组比较,P<0.05。
组别对照组空载体组DLEU2组F值P值重复次数9 9 9 24 h 0.32±0.03 0.34±0.02 0.31±0.03 2.86 0.077 48 h 0.67±0.04 0.65±0.03 0.41±0.03①166.24<0.001 72 h 0.85±0.06 0.88±0.05 0.57±0.03①112.76<0.001 96 h 1.16±0.08 1.23±0.11 0.76±0.05①82.67<0.001
2.4DLEU2对舌鳞癌CAL-27细胞侵袭的影响对照组(125.85±10.50)、空载体组(136.32±12.63)、DLEU2组(57.28±6.35)穿膜细胞数比较,F=160.48,P<0.001;与对照组相比,空载体组差异无统计学意义(P>0.05),DLEU2组明显减少(P<0.05),表明细胞侵袭能力明显减弱。见图1。
图1 Transwell小室检测各组细胞的侵袭结果(结晶紫染色×200)
3 讨论
口腔癌是全球常见的第十一大恶性肿瘤,每年约有14.5万人因其死亡,而36.9万新发病例中有2/3发生在发展中国家;尽管口腔癌的发病率总体上有所下降,但其常见的病理类型舌癌的发病率却在增加[10]。舌鳞癌是舌癌最常见的病理类型,约占其80%以上[11]。因此,深入探讨舌鳞癌的发病机制寻找有效的治疗靶点尤为重要。
在舌鳞癌中存在异常表达的lncRNAs,且舌鳞癌的恶性演变与lncRNAs有着密切联系。例如:Jia等[12]研究发现,lncRNA FALEC在舌鳞癌组织中表达下调,FALEC过表达可通过EZH2沉默细胞外基质蛋白1(ECM1)抑制舌鳞癌细胞增殖和转移。ln‐cRNA MALAT1在舌鳞癌组织和细胞中异常高表达,而敲低其表达可通过抑制磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)信号通路进而抑制癌细胞增殖、侵袭和迁移[13]。Ma等[14]报道,异常高表达的lncRNA GIHCG可通过负向调节miR-429参与细胞周期、增殖和迁移等促进舌鳞癌的恶性进展。这些研究表明,lncRNAs参与了舌鳞癌的发生与发展,研究舌鳞癌相关lncRNA的作用有助于深入了解舌鳞癌的发病机制,为舌鳞癌的治疗提供新线索。
lncRNA DLEU2是lncRNAs家族成员,也是miR-15a/16-1簇的宿主基因,定位于13q14染色体上,可介导参与细胞增殖和侵袭等生物学过程。张欢等[15]报道,在宫颈癌组织和细胞中DLEU2低表达,上调DLEU2可抑制宫颈癌细胞增殖和侵袭。Xie等[16]在喉癌的研究中发现DLEU2异常低表达,而DLEU2过表达可通过调控miR-16-1减弱癌细胞增殖和侵袭能力。DLEU2除了在宫颈癌和喉癌中发挥着抑癌作用外,还在其他肿瘤中扮演着致癌基因的角色。Xu等[17]在胰腺癌组织和细胞中发现DLEU2异常高表达,DLEU2过表达可通过调控miR-455/Smad2促进癌细胞增殖和侵袭。Xie等[18]研究指出,DLEU2在胶质瘤组织和细胞中表达上调,可通过靶向miR-186 5p/PDK3促进胶质瘤恶性进展。可见,DLEU2有望成为肿瘤治疗的潜在靶点。
郭继平等[6]在舌鳞癌相关lncRNA的筛选与分析中报道DLEU2在舌鳞癌中表达下调。本研究通过检测22例舌鳞癌组织和3种舌鳞癌细胞进一步验证了DLEU2在舌鳞癌中的低表达结果。这提示,DLEU2可能在舌鳞癌中发挥着重要作用。本研究通过成功上调舌鳞癌CAL-27细胞中DLEU2表达后发现,CAL-27细胞增殖和侵袭能力明显减弱。结果表明,DLEU2可抑制舌鳞癌CAL-27细胞增殖和侵袭。提示,DLEU2在舌鳞癌中可能通过调控细胞增殖和侵袭发挥抑癌作用。
综上所述,lncRNA DLEU2在舌鳞癌组织和细胞中低表达,上调其表达可抑制舌鳞癌CAL-27细胞增殖和侵袭。该结果进一步揭示了舌鳞癌的发病机制,也为关于DLEU2在舌鳞癌中的机制研究奠定基础。后续将研究内容放在DLEU2调控的靶基因和信号通路上,进一步揭示DLEU2在舌鳞癌中的调控机制,以期为舌鳞癌的靶向治疗提供新线索。