韓雪晶
(徐州醫科大學附屬醫院消化內科,江蘇 徐州 221002)
MBD2在老年胃癌中的表達及其對胃癌細胞多藥耐藥性的作用
韓雪晶
(徐州醫科大學附屬醫院消化內科,江蘇 徐州 221002)
目的 探討甲基化CpG結合域蛋白質2(MBD2)在老年胃癌中的表達及其對胃癌細胞多藥耐藥性的作用。方法 采用免疫組化染色法檢測70份老年胃癌組織及其相應的癌旁組織標本中的MBD2表達情況,并分析其表達水平與病理參數的關系。Western印跡檢測MBD2在胃癌細胞系SCG7901及其耐藥細胞系中的表達。使用MBD2的小干擾RNA靜默MBD2表達后,通過MTT試驗檢測化療藥物順鉑、5-氟尿嘧啶對胃癌細胞的半數抑制濃度(IC50)。結果 MBD2在胃癌組織中陽性表達率為72.86%,明顯低于相應的癌旁組織中的92.86%(P<0.01)。MBD2在胃癌組織中表達與TNM分期、遠處轉移相關;其中MBD2在TNM分期為Ⅰ期和Ⅱ期的患者中陽性表達率明顯高于Ⅲ期和Ⅳ期患者(P<0.05)。SGC7901/阿霉素、GC7901/長春新堿中的MBD2/β-actin灰度比值明顯低于其親本細胞SGC7901(P<0.01)。SGC7901細胞和轉染無關序列對照寡核苷酸的SGC7901細胞MBD2/β-actin比值之間差異無統計學意義(P>0.05);轉染MBD2特異性小干擾RNA的SGC7901細胞中MBD2/β-actin比值明顯低于上述兩株對照組細胞(P<0.05)。轉染MBD2特異性小干擾RNA的胃癌細胞對順鉑和5-氟尿嘧啶的IC50值均明顯高于轉染無關序列對照寡核苷酸的胃癌細胞(P<0.01)。結論 MBD2在老年胃癌組織中表達明顯降低,與臨床分期和遠處轉移有關,可抑制胃癌細胞的多藥耐藥性,說明MBD2表達失調參與了胃癌的發生、發展。
胃癌;甲基化CpG結合域蛋白質2;耐藥性
目前胃癌治療效果仍不理想,約40%的患者經化療后出現耐藥〔1,2〕。相關研究發現,腫瘤的多藥耐藥性不但與基因缺失、異位、突變有關,還與遺傳學改變存在相關性〔3〕。DNA甲基化是表觀遺傳學的重要調控機制之一,抑癌基因啟動子高甲基化是癌癥發生的一個重要因素。甲基化CpG結合域蛋白質(MBD)家族是一類與甲基化CpG二核苷酸相互結合的核蛋白,MBD2作為其成員,可將DNA甲基化與組蛋白修飾有機的聯合起來發揮樞紐作用,與細胞調控、腫瘤形成與發展有著緊密關系。相關研究顯示,MBD2在肺癌,特別是非小細胞肺癌,以及卵巢癌、前列腺癌、結腸癌組織中發揮明顯的轉錄靜默作用,導致MBD2與mRNA表達水平明顯低于正常組織〔4〕。本研究旨在了解MBD2在胃癌組織中的表達及其對胃癌細胞多藥耐藥性的作用。
1.1 一般資料 收集2014年1月至2016年1月間老年胃癌住院患者手術切除的胃癌及其相應的癌旁組織標本70份,其中男45例,女25例,年齡60~84歲;腺癌65例,未分化癌5例;TNM分期:1期3例、Ⅱ期27例、Ⅲ期34例、Ⅳ期6例;淋巴結轉移65例、無淋巴結轉移5例。人胃癌細胞系(SCG7901),人胃癌耐藥細胞系(SGC7901/阿霉素、SGC7901/長春新堿)均購于上海慧穎生物科技有限公司。放于含10%胎牛血清的DMEM培養液中常規培養。
1.2 主要試劑 免疫組化檢測中兔抗人MeCP2多克隆抗體購自北京普利萊基因技術有限公司,鏈霉菌生物素蛋白-過氧化物酶(SP)試劑盒、二氨基聯苯胺(DAB)顯色試劑盒購于北京百奧萊博科技有限公司。兔抗人MBD2多克隆抗體、辣根過氧化物酶(HRP)標記的羊抗鼠二抗購于艾博抗(上海)貿易有限公司,鼠抗人β-actin單克隆抗體、增強化學發光法(ECL)顯影試劑盒購于美國Sigma公司。MBD2小干擾RNA及無序列隊長寡核苷酸購于上海吉瑪制藥技術有限公司。
1.3 免疫組化檢測MBD2在胃癌組織中表達 采用SP法,將胃癌組織常規脫蠟至水,常規抗原修復、山羊血清封閉后,依次孵育MBD2多克隆抗體和酶標記羊抗兔二抗。DAB顯色,常規脫水、透明、封固。高倍鏡視野下觀察,進行陽性細胞比例評分:陽性細胞比例≤1%為0分,2%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,>75%為4分;染色強度評分:無色為0分,淺棕黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。陽性細胞比例和染色強度評分的乘積為組織學評分:<4分為陰性,≥4分為陽性。
1.4 Western印跡檢測MBD2在胃癌細胞系中表達 取對數生長中期的胃癌細胞SCG7901,以及人胃癌耐藥細胞SGC7901/阿霉素、SGC7901/長春新堿,提取細胞總蛋白。常規方法將蛋白經SDS-PAGE分離后,濕法轉移至NC膜。以兔抗人MBD2和鼠抗人β-actin為一抗行Western印跡檢測。NC膜經ECL顯影液孵育后,使用E-gel Imager凝膠成像系統檢測,進行灰度分析,內參為β-actin,計算MBD2的相對表達量。
1.5 胃癌細胞的藥物敏感性檢測 使用MTT法檢測胃癌細胞的藥物IC50。對轉染了MBD2特異性小干擾RNA或無序列隊長寡核苷酸的胃癌細胞進行計數,鋪于96孔板,每孔4 000個細胞。加入順鉑或5-氟尿嘧啶,設6個濃度梯度,每個濃度設3個復孔,置于37℃、5%的CO2培養箱中孵育3 d,避光加入終濃度為0.05 mg/L的MTT,20 μl/孔,置于37℃、5% CO2培養箱中孵育4 h,棄去細胞培養液,每孔加入200 μl DMSO,振蕩溶解后,490 nm波長處測量吸光度值,計算藥物對胃癌細胞的抑制率和IC50。
1.6 統計學方法 應用SPSS20.0軟件行t檢驗,χ2檢驗。
2.1 MBD2在胃癌及其癌旁組織中的表達情況 免疫組化染色顯色,MBD2在癌旁組織中呈明顯陽性表達,在胃癌組織中陽性表達則較弱,MBD2在胃癌組織中陽性表達率為72.86%(51/70),明顯低于相應的癌旁組織中的92.86%(65/70,χ2=15.192,P<0.01),見圖1。
2.2 MBD2表達與臨床病理參數的關系 MBD2在胃癌組織中表達與TNM分期、遠傳轉移相關(P<0.05);其中MBD2在TNM分期為Ⅰ期和Ⅱ期的患者中陽性表達率為80.00%(24/30),明顯高于Ⅲ期和Ⅳ期患者的67.50%(27/40),差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。
2.3 MBD2在人胃癌細胞中的表達 SGC7901/阿霉素、SGC7901/長春新堿中的MBD2/β-actin灰度比值分別為(0.582 6±0.021 6)、(0.651 2±0.017 5),明顯低于其親本細胞SGC7901的(1.000±0.000;t=24.195、18.458;P<0.01)。SGC7901細胞和轉染無關序列對照寡核苷酸的SGC7901細胞中的MBD2/β-actin比值分別為(1.000±0.000)、(0.894 5±0.053 8),組間比較差異無統計學意義(P>0.05);轉染MBD2特異性小干擾RNA的SGC7901細胞中的MBD2/β-actin比值為(0.566 7±0.094 2),明顯低于上述兩株對照組細胞(t=5.056、6.935;P<0.05)。見圖2,圖3。

圖2 MBD2在SGC7901及其耐藥細胞中的表達

1為SGC7901;2為轉染無關序列對照寡核苷酸的細胞表達;3為轉染MBD2特異性小干擾RNA的SGC7901圖3 MBD2在SGC7901細胞與轉染MBD2特異性小干擾RNA或無關序列對照寡核苷酸的細胞中表達
2.4 MBD2表達降低對胃癌細胞耐藥性的影響 轉染MBD2特異性小干擾RNA的胃癌細胞對順鉑和5-氟尿嘧啶的IC50值分別為(2.384±0.153 7)μg/ml、(11.439±0.358 2)μg/ml,均明顯高于轉染無關序列對照寡核苷酸的胃癌細胞對順鉑和5-氟尿嘧啶的IC50值(8.552±0.171 2)μg/ml、(0.895±0.027 5)μg/ml(t=16.490、9.264;P<0.01)。
腫瘤發生、發展過程中DNA甲基化是重要機制之一,多表現為大范圍的低甲基化和局部的高甲基化〔5〕。MBD家族是一類與甲基化CpG二核苷酸相互結合的核蛋白,該家族成員中具有相同的MBD,其中MBD2可與DNA上單一對稱的甲基化CpG相互結合,借助TRD和橋蛋白復合物、組蛋白乙酰化酶及其他共抑制子的相互作用,在甲基化位點處形成染色質結構,抑制轉錄因子與調控元件結合生成復合物〔6〕。研究已發現MBD2在肺癌、卵巢癌、前列腺癌、結腸癌組織中發揮明顯的轉錄靜默作用,導致MBD2與mRNA表達水平明顯低于正常組織,但關于MBD2與胃癌關系的研究報道仍十分少見。
本次研究說明表達缺失或抑制是MBD2在胃癌組織中表達失調的主要形式。隨胃癌病情的進展MBD2表達水平有下降趨勢,提示MBD2表達抑制可能參與胃癌病情的發展。MBD2雖然與淋巴結轉移無關,但與胃癌遠處轉移存在明顯關聯,在遠處轉移的胃癌組織中有更多的MBD2表達,該結果與相關研究中MBD2在雌二醇受體陽性的乳腺癌中表達水平明顯高于陰性的報道相似〔7〕。提示MBD2不能簡單地歸結為腫瘤抑制分子。
化學治療是目前胃癌治療的主要手段之一,術前新輔助化療可有效促使腫瘤降期,術后化療可清除剩余的癌細胞和轉移灶。然而腫瘤的多藥耐藥性嚴重制約了化療的效果。相關研究認為,多種分子基因表達失調在多藥耐藥性產生中起到調控作用〔8〕。本次研究顯示,MBD2在胃癌耐藥細胞中表達水平明顯低于親本細胞,使用小干擾RNA降低其表達水平可有效提升胃癌細胞對順鉑、5-氟尿嘧啶的耐受性,說明MBD2可抑制胃癌細胞的多藥耐藥性。在胃癌病情發展過程中,MBD2的表達逐漸被抑制,有利于癌細胞獲得多藥耐藥性的特性,導致惡性表型不斷增強。
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〔2016-07-17修回〕
(編輯 袁左鳴)
韓雪晶(1976-),女,碩士,副主任醫師,主要從事消化道腫瘤基礎與臨床研究。
R735.2
A
1005-9202(2017)07-1666-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2017.07.042