lncRNA PCAT-1在卵巢癌組織中的表達及其對卵巢癌細胞惡性生物學功能的影響

徐玉紅 張慧雅 鄭偉平 盧琪蕓 阮雅文 陳君霞

卵巢癌是婦科常見惡性腫瘤，在女性癌癥相關死亡中占5%～6%。每年卵巢癌的全球新發病例超過23萬，且有≥14萬女性因卵巢癌死亡［1］。盡管手術及化療被廣泛應用于卵巢癌治療，80%的患者發展為化療耐藥并轉移，最終導致死亡［2］。研究表明，多種長鏈非編碼RNA（lncRNA）在卵巢癌中表達失調，可作為卵巢癌的潛在治療靶點［3-5］。前列腺癌相關長鏈非編碼RNA轉錄產物1（PCAT-1）是近幾年才被發現的人類癌癥相關分子，在多種腫瘤疾病中被證實具有致癌作用［6-8］。本研究旨在探討PCAT-1在卵巢癌組織中的表達及抑制PCAT-1表達對卵巢癌惡性生物學功能的影響。

1 材料與方法

1.1 材料 （1）標本與細胞株：收集2019年6月至2020年9月本院手術切除的卵巢癌組織20例，同時取癌旁正常組織20例，立即置于液氮保存，所有患者術前未進行任何輔助治療，術后均經病理證實。該研究項目獲本院醫學倫理委員會同意，所有患者均于術前簽署知情同意書。人卵巢癌SKOV3細胞株購自上海中國科學院細胞庫。（2）主要試劑：胎牛血清，McCoy's 5A培養基，胰酶購自美國Gibco公司。TRIzol試劑、Lipofectamine 2000轉染試劑購自invitrogen公司。逆轉錄試劑盒及熒光定量PCR試劑盒購自日本TaKaRa公司。引物序列、小干擾RNA（si-RNA）均由上海吉瑪制藥公司設計合成。CCK-8購自MCE（MedChemExpress）公司，Transwell小室、Matrigel基質膠購自美國Corning公司，蛋白提取試劑RIPA及蛋白酶抑制劑購自碧云天公司，PARP1及β-actin一抗購自santa cruz公司。

1.2 方法 （1）熒光實時定量PCR：利用TRIzol試劑提取卵巢癌組織樣本中的RNA，取1 μg的總RNA利用逆轉錄試劑盒反轉錄為cDNA，使用熒光定量PCR試劑盒進行qPCR。PCAT-1的引物序列上游5'-GACAAACCGCAACATCACCA-3'，下游 5'-GCTCCTCATCTTCAAGGCTCT-3'，GADPH 的引物序列上游5'-CATGAGAAGTATGACAACAGCCT-3'，下游 5'- AGTCCTTCCACGATACCAAAGT-3'。以GADPH為內參基因，采用2-△△ct法計算PCAT-1的相對表達量。（2）細胞培養及轉染：細胞置于37 ℃含5% CO2的培養箱中，在含10%胎牛血清和1%雙抗的McCoy's 5A培養基中培養，每隔1～2天更換培養基，當細胞匯合度達80%左右時進行傳代。取對數生長期的細胞接種于6孔細胞培養板中，當細胞匯合度達60%～70%時，按照Lipofectamine 2000試劑盒說明書進行小干擾RNA轉染，分別轉染si-PCAT-1和陰性對照si-NC，轉染時為無血清培養液，6 h后換成含10%FBS的新鮮培養液。si-PCAT-1序列上游5'-GCUGAUCAUCUUACAACUATT-3'，下游 5'-UAGUUGUAAGAUGAUCAGCTT-3'，si-NC 序列上游5'-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT -3'，下游5'-ACGUGACACGUUCGGAGAATT -3'。采用RT-qPCR檢測轉染效果，方法同1.2.1。（3）CCK-8法：將兩組對數生長期的細胞以1×103/孔鋪于96孔板，于接種培養第6 h、24 h、48 h、72 h加入10 μl/孔CCK-8試劑，繼續培養箱中培養1 h，酶標儀檢測450 nm波長的光密度值。實驗重復3次，取平均值。（4）細胞劃痕實驗：取接種于6孔板中的兩組對數生長期細胞（融合度約90%），用200 μl滅菌槍頭垂直劃線，顯微鏡下測量劃痕的初始距離，培養箱中繼續孵育24 h、48 h和72 h后，測量劃痕距離，并計算細胞的遷移率。細胞遷移率=［遷移距離（0 h）-遷移距離（24 h、48 h、72 h）］/遷移距離（0 h）。實驗重復3次，取平均值。（5）Transwell侵襲實驗：將Matrigel基質膠與5A培養液以1∶8比例稀釋后混勻，加入到Transwell小室上室的底部膜上，放入培養箱中6 h以充分凝固。細胞轉染24 h后，選擇無血清培養液將細胞重懸調整密度為5×104/ml，取200 μl/孔加Transwell入培養板上室，將含10%血清的培養液以500 μl/孔加入Transwell培養板下室，培養箱中培養24 h后取出小室，棉簽擦拭Transwell培養板上室中未穿過基底膜的SKOV3細胞，甲醇固定20 min，PBS清洗3次，0.1%結晶紫溶液染色30 min，PBS清洗3次。顯微鏡下隨機選取5個視野計算穿過基底膜的SKOV3細胞數。實驗重復3次，取平均值。（6）western blot：將轉染后的兩組SKOV3細胞培養至對數生長期，收集細胞并用RIPA裂解，提取細胞總蛋白，BCA法檢測蛋白濃度。用SDS-PAGE分離蛋白，轉PVDF膜，將膜放入5%脫脂奶粉的封閉液中封閉1 h，加入一抗PARP1（1∶1000）、β-actin（1∶1000）4 ℃過夜孵育，TBST洗膜后加入酶標二抗，室溫孵育2 h，洗膜后加入發光液于凝膠成像系統中顯影拍照。

1.3 統計學方法 采用SPSS 17.0統計軟件。計量資料以（±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 PCAT-1在卵巢癌組織中的表達 PCAT-1在卵巢癌組織中的表達量（3.66±0.47）高于癌旁組織（1.35±0.24），差異具有統計學意義（t=4.42，P＜0.01），見圖1。

圖1 PCAT-1在卵巢癌及正常癌旁組織中的表達

2.2 下調PCAT-1表達對SKOV3細胞增殖能力的影響 細胞轉染si-PCAT-1和si-NC48 h后，si-PCAT-1組的PCAT-1表達量（0.23±0.03）顯著低于si-NC組（1.00±0.12），差異有統計學意義（t=10.82，P＜0.01），見圖2A。下調PCAT-1表達后，si-PCAT-1組48 h、72 h細胞增殖活性（0.92±0.05、1.56±0.08）較si-NC組（1.29±0.07、1.86±0.06）下降，差異具有統計學意義（t=9.32、t=6.68，P均 ＜0.01），見圖2B。

圖2 PCAT-1干擾效果及下調PCAT-1表達對SKOV3細胞增殖能力的影響

2.3 下調PCAT-1表達對SKOV3細胞遷移及侵襲能力的影響 劃痕實驗表明，與si-NC組（0.87±0.05）相比，si-PCAT-1組（0.72±0.05）的細胞遷移率在72小時后降低（t=3.9，P＜0.05），見圖3。transwell侵襲實驗表明，si-PCAT-1組（68.40±12.28）穿過Matrigel基質膠的細胞數量明顯少于si-NC組（138.00±10.70），差異有統計學意義（t=9.56，P＜0.01），見圖4。

2.4 下調PCAT-1表達對SKOV3細胞PARP1蛋白表達的影響 Western blot結果表明，si-PCAT-1組（0.41±0.07）PARP1蛋白表達水平較si-NC組（0.71±0.04）降低，差異具統計學意義（t=6.51，P＜0.01），見圖5。

圖3 下調PCAT-1表達對SKOV3細胞遷移襲能力的影響

圖4 下調PCAT-1表達對SKOV3細胞侵襲能力的影響

圖5 下調PCAT-1表達對SKOV3細胞PARP1蛋白表達量的影響

3 討論

PCAT-1長約1.9 kb，由兩個外顯子構成，位于染色體8q24，原癌基因MYC上游725 kb處。最初是在前列腺癌中發現，其表達量升高促進前列腺癌進展并惡化。之后，PCAT-1被證實在多種癌癥疾病中表達異常，通過影響細胞增殖、侵襲、轉移、凋亡、細胞周期、同源重組等發揮致癌作用［9］。研究表明，PCAT1與骨肉瘤預后相關，可促進骨肉瘤細胞增殖，遷移，侵襲及上皮細胞-間質轉化（EMT），骨肉瘤細胞中抑制PCAT-1使得停留在細胞周期G0/G1期的細胞增加，S期細胞減少［10］。在直腸癌相關研究中發現，下調PCAT-1顯著抑制了細胞增殖，并誘發細胞周期捕獲［11］。此外，PCAT-1還參與腫瘤化療耐藥。抑制PCAT-1表達可通過p38和MAPK信號通路抑制多發性骨髓瘤硼替佐米耐藥［12］。PTEN是迄今為止發現的第一個具有雙重特異性磷酸酶活性的抑癌基因，調控著細胞周期和多種信號途徑，LI等［13］研究表明，PCAT-1可通過抑制PTEN促進胃癌順鉑化療耐藥。關于PCAT-1在卵巢癌中的表達及其相關分子機制，目前報道的文獻較少。LIU等［14］研究表明，PCAT-1在卵巢癌組織中表達較癌旁組織升高，可能是通過下調抑癌基因KLF-6（kruppel like factor 6）參與卵巢癌細胞的增殖、遷移及侵襲過程。本研究通過檢測20例卵巢癌和癌旁組織發現，PCAT-1在卵巢癌組織中高表達，且抑制PCAT-1表達后卵巢癌SKOV3細胞的增殖、遷移及侵襲能力下降，說明PCAT-1在卵巢癌中存在致癌作用，可能通過調控卵巢癌細胞的生物學行為影響卵巢癌的進展。

PARP抑制劑作為卵巢癌患者化療后的維持治療藥物，廣泛應用于臨床，可明顯延長BRCA突變的鉑敏感復發性高級別卵巢癌患者無進展生存期［15］。最新研究結果證實［16］，新診斷的攜帶BRCA1/2突變的高級別卵巢癌患者也可獲益，與安慰組相比，PARP抑制劑維持治療組疾病進展或者死亡風險降低70%。近年來，有文獻報道認為，PCAT-1對PARP存在調控行為。在結腸癌細胞株中HT-29及Caco-2研究發現，抑制PCAT-1表達可致caspase-3、bax、PARP等清除率增加，并抑制了癌基因bcl-2表達［15］。此外，體內外研究結果均發現，PCAT-1可通過抑制BRCA2表達調節前列腺癌細胞對PARP1抑制劑的敏感性［17］，提示PCAT-1可能在PARP1抑制劑靶向治療前列腺癌等腫瘤性疾病中具有輔助作用。關于卵巢癌細胞中PCAT-1對PARP1的調控作用目前尚未明確。本研究結果表明，抑制SKOV3細胞中PCAT-1表達后，PARP1蛋白表達水平下降，提示卵巢癌細胞中PCAT-1可能對PARP1存在著調控作用，但其具體的調控分子機制有待于進一步研究。