李敬東,韓效林,楊 翠,高攀科,陳小雙,梁勇會
彌漫性大B細胞淋巴瘤(diffuse large B cell lymphoma,DLBCL)是一種高度異質性的惡性淋巴瘤。治療DLBCL的標準方案是每21天進行1次利妥昔單抗、潑尼松、阿霉素、長春新堿和環磷酰胺的化學免疫療法(rituximab,prednisone,doxorubicin,vincristine and cyclophosphamide,R-CHOP)。根據國際預后指數(international prognostic index,IPI)判斷預后,對于IPI風險評分低級的患者,R-CHOP的治愈率超過80%,但在IPI風險評分高和中級的患者中,預后仍不理想。同時由于耐藥性的快速出現,導致有30% ~40%的患者復發。先前研究表明,微小核糖核酸(microRNA,miRNA)能夠參與調節癌細胞的惡性生物學行為。已經確定miR-34是關鍵的抑癌基因,其靶基因參與了耐藥機制的形成,同時耐藥癌細胞中低水平的miR-34被升高,化療藥物的敏感性被恢復。并且研究表明在甲狀腺癌、乳腺癌和炎癥相關腸癌中 miR-34b-5p表達量均下降。該研究主要檢測miR-34b-5p過表達是否對SU-DHL-4細胞增殖、侵襲、凋亡及RhoA/ROCK信號通路有影響。
1.1 細胞培養與處理 DLBCL SU-DHL-4細胞購自中國科學院的細胞庫,并用含10%胎牛血清的Dulbecco改良的 Eagle培養基(Dulbecco′s modified eagle medium,DMEM)進行培養于37℃生長。miR-34b-5p mimic和mimic-NC根據制造商的說明,使用Lipofectamine 2000試劑(美國Invitrogen公司)轉染到SU-DHL-4細胞。
1.2 總RNA提取、反轉錄和熒光定量 使用TRIzol從SU-DHL-4細胞提取總RNA,提取的總RNA首先去除基因組中的DNA,然后進行反轉錄,以上步驟按照產品說明書進行操作。熒光定量檢測反應體系:5μl的SYBR Premix,各0.5μl的上游引物和下游引物,3μl的 RNase Free dHO,1μl的 cDNA。程序:95℃預變性2 min,95℃變性30 s,60℃退火30 s,72℃延伸30 s,共40個循環。擴增完成后進行溶解曲線分析:95℃維持10 s,65℃處理1 s,此后從65℃開始,每1個循環溫度增加0.5℃,時間為1 s。
1.3 菌落形成實驗 將SU-DHL-4細胞轉染miR-34b-5pmimic和miR-NC進行處理,在無毒培養基中培養大約14 d。用冷的甲醇-冰醋酸固定細胞,并用結晶紫染色。
1.4 流式細胞術 流式細胞儀檢測SU-DHL-4細胞凋亡,采用 Annexin v-熒光素(Annexin v-luciferin,AV)和碘化丙啶(propidiuMIodide,PI)細胞凋亡檢測試劑盒(美國Invitrogen公司)流式細胞術檢測不同處理SU-DHL-4細胞的凋亡率。刺激后,用PBS洗滌細胞,Annexin V-FITC和PI在室溫黑暗中孵育15 min。流式細胞術使用FACScan流式細胞儀(美國Beckman Coulter公司)進行流式分析,數據使用FlowJo軟件(美國Ashland公司)進行分析。
1.5 Western blot SU-DHL-4細胞處理后,將細胞用裂解緩沖液裂解在4℃并以14 000 r/min離心15 min。蛋白質濃度由BCA蛋白定量檢測盒(中國上海碧云天生物有限公司)測量。取20μg總蛋白在12%SDS-PAGE并轉移至PVDF膜。將膜在37℃下用1 h封閉5%的牛血清白蛋白,然后與抗E-cadherin、N-cadherin、Vimentin、RhoA和 ROCK在 4℃過夜。用TTBS洗滌后緩沖液(含Tween-20的Tris緩沖鹽水),加入辣根過氧化物酶標記的山羊抗兔IgG(二抗)37℃反應1 h;洗膜后ECL曝光成像并應用quantity one軟件分析蛋白條帶的灰度值。
1.6 Transwall實驗 用不含血清的DMEM將接種5×10/200μl SU-DHL-4細胞在 transwell室上部。下腔室充滿500μl10%FBSDMEM。孵育24 h后,將下腔室中的細胞固定在95%乙醇中,然后用蘇木精染色。在倒置顯微鏡下計算細胞的侵襲數量。

2.1 miR-34b-5p過表達對DLBCL SU-DHL-4細胞增殖的影響 SU-DHL-4細胞分別轉染mimic-NC和 miR-34b-5p mimic,RT-qPCR檢測 miR-34b-5p mRNA的表達量。結果表明,轉染miR-34b-5p組中miR-34b-5p的表達量上調[(0.99±0.06)vs(65.13±11.31)],差異有統計學意義(t=9.474,P<0.01)。菌落形成實驗結果表明,miR-34b-5p的過表達能抑制 SU-DHL-4細胞的增殖[(55.74±9.12)%vs(11.42±6.19)%],差異有統計學意義(t=10.273,P<0.01)。見圖1。提示 miR-34b-5p過表達能抑制DLBCL SU-DHL-4細胞增殖。

圖1 菌落形成實驗檢測SU-DHL-4細胞增殖
2.2 miR-34b-5p過表達對DLBCL SU-DHL-4細胞凋亡的影響 通過流式細胞術檢測細胞的凋亡,結果表明在細胞轉染miR-34b-5p組中細胞凋亡率上調[(4.91±1.71)%vs(28.80±4.52)%],差異有統計學意義(t=9.860,P<0.01)。通過Western blot檢測Bax和Bcl-2蛋白的含量,結果表明Bax/Bcl-2的比值在細胞轉染miR-34b-5p組中上調[(0.04±0.02)vs(5.82±0.61)],差異有統計學意義(t=8.387,P<0.01)。見圖2。提示miR-34b-5p過表達能夠促進DLBCL SU-DHL-4細胞凋亡。

圖2 細胞凋亡檢測
2.3 miR-34b-5p過表達對DLBCL SU-DHL-4細胞侵襲的影響 通過Transwell檢測細胞侵襲力,結果表明在細胞轉染miR-34b-5p組中細胞侵襲下調[(43.74±8.55)vs(9.19±6.01)],差異有統計學意義(t=6.503,P<0.01)。見圖3。提示miR-34b-5p過表達對抑制DLBCL SU-DHL-4細胞侵襲。

圖3 Transwell試驗
2.4 miR-34b-5p過表達對E-cadherin、N-cadherin和Vimentin表達的影響 miR-34b-5p過表達時E-cadherin基因的蛋白表達水平升高[(0.05±0.02)vs(0.54±0.09)],差異有統計學意義(t=4.935,P<0.05),而N-cadherin和Vimentin基因的蛋白表達水平下降[N-cadherin:(0.32±0.07)vs(0.06±0.04);Vimentin:(0.41±0.08)vs(0.04±0.02)],差異有統計學意義(N-cadherin:t=4.851,P<0.05;Vimentin:t=9.236,P<0.05)。見圖 4。提示miR-34b-5p過表達能夠抑制DLBCL SU-DHL-4細胞侵襲。

圖4 膜蛋白測定
2.5 miR-34b-5p過表達對RhoA/ROCK信號通路的影響 結果表明miR-34b-5p過表達時RhoA和ROCK蛋白的表達水平下降[RhoA:(0.88±0.09)vs(0.03±0.01);ROCK:(0.93±0.13)vs(0.07±0.04)],差異有統計學意義(RhoA:t=11.091,P<0.05;ROCK:t=28.622,P<0.05)。見圖5。提示miR-34b-5p過表達能夠抑制RhoA/ROCK信號通路。

圖5 RhoA和ROCK信號蛋白測定
DLBCL是一種惡性淋巴瘤,影響所有年齡段的患者,臨床表現廣泛。R-CHOP治療方案在治療DLBCL上取得一定的成果,但同時也出現一些棘手的問題,比如耐藥性產生導致預后不良、嚴重病患治愈率差等。目前,miRNA在診斷和治療DLBCL扮演著很重要的角色。研究表明miR-214過表達可通過靶向目的基因PD-L1抑制OCI-Ly3細胞活力和侵襲性并誘導細胞凋亡,從而抑制DLBCL的進展。同時,miR-214通過調節 IL-10、IFN-γ和 TNF-α的表達,靶向目的基因PD-L1來調節DLBCL的免疫反應。最重要是研究表明miR-34b基因甲基化可能導致該基因轉錄表達沉默,是DLBCL發生發展的促進因素。本研究通過在SU-DHL-4細胞轉染miR-34b-5p,結果表明miR-34b-5p的過表達能抑制SU-DHL-4細胞的增殖和侵襲,并誘導細胞凋亡,從而抑制DLBCL的發展進程。
E-cadherin是calcium-dependent跨膜糖蛋白,位于上皮組織,是細胞黏附分子和信號轉導因子的組成部分,可以直接與蛋白復合物或與肌動蛋白細胞骨架結合形成β-連環蛋白,從而預防和減少腫瘤細胞黏附。N-cadherin也是cadherin家族中重要的組成部分。Vimentin也是一種細胞骨架蛋白,在正常的上皮細胞中不表達,但廣泛分布于成纖維細胞、內皮細胞和間質細胞的淋巴細胞中。研究發現,Vimentin在多種上皮性腫瘤中存在異常表達,并與癌細胞的分化、侵襲和轉移密切相關。本研究結果表明miR-34b-5p過表達導致E-cadherin基因和蛋白的表達水平升高,而N-cadherin和Vimentin基因的蛋白的表達水平下降。miR-34b-5p過表達可抑制SU-DHL-4細胞分化、侵襲和轉移。
ROCK是GTPase蛋白RhoA的下游效應子。ROCK家族是由ROCK1和ROCK2組成的,在肌動蛋白細胞骨架的組織中起著核心作用,并參與多種基本的細胞功能,例如收縮、黏附、遷移、增殖和凋亡等。Rho/ROCK信號通路在癌癥侵襲和轉移中起著關鍵作用。已知Rho家族的GTPase蛋白可以重組細胞骨架并通過激活ROCK從而調節細胞遷移。研究表明,運用溶血磷脂酸協同激活Rho/ROCK信號通路從而刺激卵巢癌發展進程。本研究結果表明miR-34b-5p過表達時RhoA和ROCK蛋白的表達水平下降,說明該通路未被激活,從而減輕SU-DHL-4細胞的侵襲力。
綜上所述,本研究發現miR-34b-5p過表達抑制SU-DHL-4細胞增殖、侵襲并誘導細胞凋亡,同時抑制RhoA/ROCK信號通路。因此,miR-34b-5p有望成為治療DLBCL的新靶點。本研究僅為體外細胞試驗和機制的初步探討,體內試驗有待進一步深入研究。