孟圓圓,遲鵬宇,馬麗輝,陳敏,孫冬霞,龐嵐,李燕
子宮內膜癌(endometrial carcinoma,EC)是女性生殖系統常見惡性腫瘤之一,其發病率僅次于宮頸癌[1]。EC早期常無明顯臨床癥狀,確診時常處于晚期且病情進展較快,患者預后不佳[2]。目前,手術、放療、藥物或三者聯合是臨床治療EC的常用手段[3],經治療后患者5年生存率為70%~80%[4],但EC的具體發病機制尚不清楚,因此臨床迫切需要尋找有助于早期診斷及治療EC的靶分子。微小RNA(miRNA)是長度為l9~25個核苷酸的內源性非編碼小分子RNA,可直接調控靶基因表達,參與人類多種癌癥的發生發展過程[5]。研究表明,miRNA-944在EC組織中呈高表達,并可促進腫瘤形成[6]。近年越來越多研究開始關注miRNA-373在惡性腫瘤(如肝癌[7]、肺癌[8])發生發展過程中的作用,但其在EC中的作用鮮有報道。本研究旨在探討EC組織miRNA-373表達情況及其對EC細胞增殖、遷移的影響,現報道如下。
1.1 一般資料 選取2012年6月—2013年6月在邯鄲市婦幼保健院行手術治療的64例EC患者的EC組織作為試驗組,患者年齡32~63歲,平均年齡(52.1±6.4)歲。納入標準:(1)病歷資料完整;(2)病理檢查結果為EC;(3)術前未行其他治療。排除標準:(1)合并其他類型惡性腫瘤者;(2)合并全身感染性疾病者;(3)合并心、肺、肝、腎等重要臟器及血液、內分泌、免疫等系統疾病者。另選取同期在邯鄲市婦幼保健院行子宮切除術的30例良性子宮肌瘤患者的正常組織作為對照組。所有組織標本經液氮冷凍后于-80 ℃冰箱中儲存備用。本研究經邯鄲市婦幼保健院醫學倫理委員會審核批準,所有患者簽署知情同意書。
1.2 方法
1.2.1 miRNA-373、大型腫瘤抑制基因2(LATS2)檢測方法 采用美國Invitrogen公司生產的Trizol試劑提取兩組組織標本中總RNA,采用RevertAid RT Reverse Transcription試劑盒(Thermo Fisher Scientific,Inc)進行cDNA合成,并應用SYBR Green RT-qPCR 試 劑 盒(Kapa Biosystems,Inc.,MA,USA)檢測mRNA表達水平。實時熒光定量聚合酶鏈反應(qRT-PCR)擴增體系為10 ml,反應條件:95 ℃預變性30 s,95 ℃ 10 s,60 ℃ 30 s,共 40個循環。U6、GAPDH分別作為miRNA-373和LATS2的內參。每個組織標本重復檢測3次,應用2-ΔΔct法計算miRNA-373、LATS2相對表達量。miRNA-373引物序列: 正 向:5'-GAAGTGCTTCGATTTTGGGGTGT-3',反 向:5'-TGCCGCCTGAACTTCACTCC-3';LATS2引物序列:正向:5'-ATGAGCTCCACTCTGCTC AATGTCACGG-3', 反 向:5'-GCAAGCTTCTCT ACCAAGAATGAAAGAGCAT-3';U6引 物 序 列:正 向:5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3', 反 向:5'-ACGCTTCACGAATTTGCGT-3';GAPDH引物序列:正向:5'-GCACCGTCAAG GCTGAGAAC-3',反向:5'-TGGTGAAGACGCCAGTGGA-3'。
1.2.2 隨訪 EC患者術后均進行電話及門診隨訪,并統計其術后5年生存情況,終點事件為死亡。
1.2.3 細胞實驗方法
1.2.3.1 細胞系培養 人子宮內膜腺癌細胞系AN3CA、HEC-1A、HEC-1B和永生化人子宮內膜基質細胞T-HESC均購自中國科學院上海細胞庫,將各細胞置于含10%胎牛血清(FBS)的RPMI1640(HyClone,Logan,UT,USA)中,在37 ℃含5%二氧化碳(CO2)恒溫培養箱中培育。與T-HESC細胞相比,AN3CA、HEC-1A、HEC-1B細胞系中miRNA-373表達上調,且HEC-1B細胞系中miRNA-373表達上調最明顯,因此本研究選擇HEC-1B細胞系進行后續實驗。
1.2.3.2 細胞轉染 miRNA-373模擬物(miRNA-373 mimic)、miRNA-373抑制劑(miRNA-373 inhibitor)及其相對陰性對照物(分別為mimic-NC,inhibitor-NC)均購自GenePharma(中國上海)。采用Lipofectamine 2000(Invitrogen,Carlsbad,USA) 試 劑盒進行轉染,分別采用miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC,inhibitor-NC轉染HEC-1B細胞,具體操作如下:將3×105個細胞接種至6孔細胞培養板,在融合度達到50%時加入配置好的轉染物(10 μl miRNA-373 mimic或miRNA-373 inhibitor或mimic-NC或inhibitor-NC+125 μl無血清無抗生素培養基+5 μl Lipofectamine 2000試劑)并置于培養箱中培養,本研究細胞轉染率約為70%。
1.2.3.3 細胞增殖 采用噻唑藍(MTT)法檢測細胞增殖情況,具體操作如下:將分別轉染miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC,inhibitor-NC的HEC-1B細胞4×103個置于96孔板中孵育,分別于轉染0、24、48、72、96 h后將細胞在含1 mg/ml 37 ℃MTT無血清培養基中培養4 h,去上清液后溶解在二甲基亞砜中(100 ml),采用Molecular Devices酶標儀在波長570 nm處讀取吸光度值,以轉染時間為橫坐標,吸光度值為縱坐標繪制細胞增殖曲線。
1.2.3.4 細胞遷移 采用穿梭小室(Transwell)(8 μm孔徑膜)檢測細胞遷移,具體方法如下:分別將轉染miRNA-373 mimi、miRNA-373 inhibitor、mimic-NC、inhibitor-NC的HEC-1B細胞在無血清培養基溫育24 h,將3×104個HEC-1B細胞放入上室中,同時將含有10% FBS的遞質置于下室中,24 h后在37 ℃環境下完全除去非遷移細胞;采用4%多聚甲醛固定遷移細胞,0.5%結晶紫染色液染色,顯微鏡下計數遷移細胞數量。
1.2.4 基因檢測方法 采用雙熒光素酶報告基因系統驗證miRNA-373與LATS2間的靶標關系,主要技術流程如下:采用生物信息學方法分析并預測啟動子區可能的轉錄因子結合位點;將野生型或突變型LATS2〔生工生物工程(上海)股份有限公司〕的3'-UTR插入pGL3-basic質粒載體(Promega,Madison,USA)中,擴增、克隆并提純質粒備用;將野生型或突變型LATS2和miRNA-373 miminc的3'-UTR轉染至HEC-1B細胞中,24 h后使用DualGlo熒光素酶測定試劑盒(Promega)檢測相對熒光強度以分析熒光素酶活性,并與空載對照比較。
1.3 統計學方法 采用SPSS 19.0統計學軟件進行數據處理,計量資料以(±s)表示,兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析;計數資料分析采用χ2檢驗;采用Graphpad Prism 6軟件繪制Kaplan-Meier生存曲線以分析不同miRNA-373表達情況EC患者術后5年預后,采用Log-rank檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 臨床研究結果
2.1.1 miRNA-373表達情況 對照組miRNA-373相對表達量為(0.48±0.17),試驗組為(1.32±0.29);試驗組miRNA-373相對表達量高于對照組,差異有統計學意義(t=2.634,P=0.008)。
2.1.2 術后5年預后 根據miRNA-373平均值將試驗組患者分為低表達組(n=26)和高表達組(n=38),Kaplan-Meier生存曲線顯示,高表達組患者術后5年累積生存率為52.6%,低于低表達組的84.6%,差異有統計學意義(χ2=5.682,P=0.020,見圖1)。
2.2 細胞實驗結果
2.2.1 LATS2表達 轉染miRNA-373 mimic的HEC-1B細胞LATS2相對表達量為(0.42±0.06),低于轉 染 mimic-NC的 HEC-1B細 胞 的(0.91±0.18),差異有統計學意義(t=3.143,P=0.032);轉染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細胞LATS2相對表達量為(2.03±0.02),高于轉染inhibitor-NC的HEC-1B細胞的(1.11±0.08),差異有統計學意義(t=3.626,P=0.014)。
2.2.2 細胞增殖 轉染96 h后,轉染miRNA-373 mimic的HEC-1B細胞吸光度值高于轉染mimic-NC的HEC-1B細胞,差異有統計學意義(t=3.499,P=0.023,見圖2A);轉染96 h后,轉染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細胞吸光度值低于轉染inhibitor-NC的HEC-1B細胞,差異有統計學意義(t=3.256,P=0.015,見圖2B)。

圖1 不同miRNA-373表達情況EC患者術后5年生存情況的Kaplan-Meier生存曲線Figure 1 Kaplan-Meier survival curve for postoperative five-year survival status in EC patients with different expression of miRNA-373
2.2.3 細胞遷移 轉染miRNA-373 mimic的HEC-1B細胞中遷移細胞數量為(178±12)個,多于轉染mimic-NC的HEC-1B細胞的(77±25)個,差異有統計學意義(t=4.585,P=0.006);轉染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細胞中遷移細胞數量為(25±6)個,少于轉染inhibitor-NC的HEC-1B細胞的(70±10)個,差異有統計學意義(t=4.061,P=0.002)。
2.3 基因檢測結果 生物信息學分析結果顯示,LATS2含有miRNA-373的潛在結合位點(見圖3)。雙熒光素酶報告基因系統檢測結果顯示,野生型LATS2中miRNA-373相對熒光強度為(0.24±0.05),低于空載對照的(0.96±0.07),差異有統計學意義(t=5.287,P<0.01);突變型LATS2中miRNA-373相對熒光強度為(0.98±0.04),與空載對照的(0.96±0.07)比較,差異無統計學意義(t=0.281,P=0.928)。

圖2 miRNA-373 mimic、miRNA-373 inhibitor轉染HEC-1B細胞后不同時間點吸光度值變化Figure 2 Changes of optical density in HEC-1B cells after transfection of miRNA-373 mimic or miRNA-373 inhibitor at different time points

圖3 LATS2結合位點和miRNA-373基因啟動子的示意圖Figure 3 Schematic diagram for LATS2 binding site and miRNA-373 gene promoter
EC患者常無特異性臨床表現,但患者病情進展快、發病過程復雜、預后差。隨著近年科學技術發展,EC的診斷和治療雖有了很大程度改善,但EC晚期患者生存率仍較低,預后仍不樂觀[9]。研究表明,miRNA可通過靶向癌基因或抑制癌基因而延緩癌癥進展,且多種miRNA在癌癥患者中存在異常表達[6]。miRNA-373是miRNA的一員,參與了多種癌癥的發生發展過程,如腎細胞癌[10]、胃癌[8]等。譚飛非等[11]研究結果顯示,miRNA-373在EC組織中呈高表達,但其潛在作用機制尚不清楚。本研究結果顯示,試驗組miRNA-373相對表達量高于對照組,且高表達組患者術后5年累積生存率低于低表達組,提示miRNA-373有可能作為早期診斷EC并預測EC患者不良預后的生物學靶分子。
miRNA-373與多種腫瘤的發生發展密切相關。2006年,VOORHOEVE等[12]首次發現并證實miRNA-373是致癌基因,并可促進惡性腫瘤形成。近年研究表明,在食管鱗狀細胞癌中miRNA-373會通過抑制TIMP3表達而增強細胞侵襲和遷移能力[8,12];在肝癌中,miRNA-373 inhibitor可通過下調miRNA-373的表達而抑制細胞增殖及誘導細胞凋亡[7]。本研究結果顯示,轉染96 h后,轉染miRNA-373 mimic的HEC-1B細胞吸光度值高于轉染mimic-NC的HEC-1B細胞;轉染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細胞吸光度值低于轉染inhibitor-NC的HEC-1B細胞;轉染miRNA-373 mimic的HEC-1B細胞中遷移細胞數量于轉染mimic-NC的HEC-1B細胞;轉染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細胞中遷移細胞少于轉染inhibitor-NC的HEC-1B細胞,提示miRNA-373表達上調可促進EC細胞增殖、遷移,而下調其表達則可抑制EC細胞增殖、遷移,與miRNA-373 在胃癌[13]、纖維肉瘤[14]、膀胱癌[15]中的作用相似。也有研究表明,miRNA-373在結腸癌[15]、膠質瘤[16]、非小細胞肺癌[17]中具有抑癌作用,分析其原因可能為:惡性腫瘤形成是一個非常復雜的過程,并受到多種因素影響,miRNA-373在不同腫瘤中可能通過不同途徑發揮促癌或抑癌作用。
LATS2是Hippo途徑的重要組成部分,在細胞增殖、凋亡、遷移和侵襲過程中具有至關重要的調節作用[18]。研究表明,LATS2作為一種腫瘤抑制因子,可下調B淋巴細胞-2基因(Bcl-2)和B淋巴細胞-xl基因(Bcl-xl)并促進細胞凋亡[19];此外,LATS2高表達還能通過抑制素鼠雙微體蛋白2(Mdm2)的E3泛素連接酶活性而導致G1/S期細胞周期停滯[20]。此外,miRNAs主要通過調控靶基因而參與細胞增殖、分化、凋亡等過程,而LATS2作為抑癌基因已被多種miRNAs作為靶向位點,如LATS2可作為miRNA-135b靶向位點并促進乳腺癌細胞增殖[21]。GAO等[22]研究表明,miRNA-31可通過Hippo途徑而抑制LATS2表達,進而激活上皮-間質轉化,促進食管鱗狀細胞癌的發生發展。本研究結果顯示,LATS2含有miRNA-373的潛在結合位點,提示EC組織細胞中miRNA-373可直接靶向調節LATS2的表達。值得注意的是,已有研究證實,miRNA-373轉錄后可調節LATS2的表達并刺激人食管癌細胞增殖[23]。本研究結果顯示,野生型LATS2中miRNA-373相對熒光強度低于空載對照,突變型LATS2中miRNA-373相對熒光強度與空載對照比較無統計學差異;轉染miRNA-373 mimic的HEC-1B細胞LATS2相對表達量低于轉染mimic-NC的HEC-1B細胞,而轉染miRNA-373 inhibitor的HEC-1B細胞LATS2相對表達量高于轉染inhibitor-NC的HEC-1B細胞,提示miRNA可能通過靶向調節LATS2的表達而促進EC細胞增殖、遷移。
綜上所述,miRNA-373在EC組織中呈高表達,其可能通過靶向調節LATS2的表達而促進EC細胞增殖、遷移,進而影響EC患者預后,這為EC發生發展機制提供了一定的理論基礎;但本研究未探討miRNA-373調節LATS2的具體機制,仍需后續研究進一步探索。
作者貢獻:孟園園、李燕進行試驗設計與實施、資料收集整理、撰寫論文并對文章負責;遲鵬宇、馬麗輝、陳敏進行試驗實施、評估、資料收集;龐嵐進行數據整理并指導撰寫論文;孫冬霞進行質量控制及審校。
本文無利益沖突。