RASSF1 基因表達水平與肝癌的相關性及對細胞生理活動的作用

毛荷蓮 劉婷

肝癌作為發病率最高的腫瘤之一,其在中國的發病率和死亡率一直居高不下［1］。肝硬化以及慢性肝炎感染是肝癌發生發展的重要危險因素,肝癌的發病率與這些情況密切相關［2］。由于大多數肝癌患者診斷于肝功能不全的晚期,所以死亡率和肝癌發病率大致是相似的［3］。經過對肝癌的長期研究,盡管在肝癌患者的治療方面取得了一定進展,包括肝切除和肝移植等。但由于肝癌進展迅速,且肝癌的早期診斷具有挑戰性,大多數肝癌患者仍預后不良［4-6］。因此,提高早期肝癌患者檢出率對于臨床治療肝癌具有重要意義,成為當前臨床診治和基礎研究急需解決的難題,其難點在于尋找新的且有效的肝癌分子生物學標志。RASSF1基因在人類癌細胞的生長和發展過程中起著重要作用［7］。已有研究表明該基因參與細胞凋亡、細胞周期控制、微管穩定性調節和腫瘤抑制,且在其他研究中顯示RASSF1 在暴露于E2 后可在各種癌癥中沉默［8-11］。然而,當前鮮有對于RASSF1 基因與肝癌臨床指征的相關性的研究。因此,本文選擇應用RT-PCR 技術檢測胃癌組織及相應癌旁組織中RASSF1表達量,并分析兩者之間的相關性。隨后,通過脂質體轉染技術將沉默RASSF1 的siRNA、siRNA-NC、分別導入細胞內,采用CCK-8 實驗、transwell 細胞遷移、侵襲實驗檢測各組細胞的增殖、遷移、侵襲能力。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014 年1 月～2019 年12 月期間本院收錄的154 份肝癌病理組織樣本,所有患者均經術后病理組織學檢查明確其肝癌診斷。納入標準：①符合肝癌的診斷標準；②患者初診、手術之前并未接受任何抗腫瘤治療,包括放療,化療等手段；③臨床病理資料完整。排除標準：①具有家族遺傳性疾病者；②合并其他腫瘤患者。本研究經醫院倫理委員會批準,患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 RASSF1 表達水平的檢測 通過RT-PCR 技術檢測肝癌組織以及對應癌旁組織中RASSF1 表達量,并對結果進行分析。

實時檢測熒光定量PCR,通過Trizol 法提取細胞總RNA,借逆轉錄試劑盒,將提取出的RNA 反轉錄為cDNA,以cDNA 為模板進行PCR 擴增,在PCR 儀中按反應條件為 95℃,30 s；95℃,5 s；60℃,30 s,共進行40 個反應循環。以甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)為內參,采用 2-ΔΔCt法計算目的基因相對表達量。實驗重復3 次,取平均值。引物序列見表1。

表1 PCR 引物序列

1.2.2 細胞培養與傳代 選取10%胎牛血清、雙抗的高糖DMEM 培養基用于細胞培養液,將細胞培養在含5%CO2、37℃的細胞培養箱中。將細胞培養至細胞融合率達對數生長期即可進行傳代。使用胰酶消化細胞后加入完全培養基重懸細胞,將細胞制成單細胞懸液,充分離心后棄上清,保留沉淀的細胞。加入完全培養基后用移液器吹打細胞使其散開。將單細胞懸液分別裝入2～3 個細胞培養瓶中,置于細胞培養箱中常規培養。

1.2.3 細胞轉染 將細胞制成單細胞懸液,隨后將其接種于六孔板中,繼續培養至細胞融合度達半數左右更換Opti-MEM 無血清培養基。將RASSF1 模擬物、以及無關對照序列分別稀釋后按比例與Opti-MEM 培養基混勻,而后將lipo2000、質粒分別按比例與制好的Opti-MEM 混合液相混,一段時間后,將兩者混勻后靜置,然后將轉染液緩慢加入相應的孔中。4～6 h 后更換為完全培養基,在細胞培養箱中繼續常規培養。

1.2.4 CCK-8 實驗 常規培養轉染后細胞至對數生長期,制成單細胞懸液接種于96 孔板,繼續常規培養24 h 后,加入CCK-8 反應液,在細胞培養箱中孵育1～2 h。在酶標儀上450 nm 處檢測細胞的熒光表達量。

1.2.5 transwell 細胞遷移實驗 取轉染后處于對數生長期的各組細胞,使用胰酶消化,含1%FBS 的DMEM培養基重懸細胞,調整細胞密度。將transwell 小室放置于24 孔板中,先在小室中加入100 μl 單細胞懸液,在下層24 孔板中加入500 μl 完全培養基。培養48 h后取出小室,棄培養基,甲醛固定、結晶紫染色以及磷酸緩沖液(PBS)清洗小室后,使用倒置顯微鏡下觀察其外層濾膜上的細胞,隨機選取各小室5 個視野并計數。

1.2.6 transwell 細胞侵襲實驗 取轉染后處于對數生長期的各組細胞的單細胞懸液,在transwell 小室上鋪好Matrigel 凝膠并放置于24 孔板中,上室加入單細胞懸液,下室加入完全培養基。培養48 h 后取出小室,棄培養基,甲醛固定、結晶紫染色以及PBS 清洗各小室后,將其倒置顯微鏡下觀察其外層濾膜上的細胞,隨機選取各小室5 個視野并計數。

1.3 統計學方法 采用SPSS25.0 統計學軟件處理數據。計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P<0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 RASSF1 基因表達水平 RASSF1 在肝癌中高表達,且其表達水平明顯低于癌旁組織。采用RT-PCR技術對肝癌組織及其對應癌旁組織中RASSF1 的表達水平進行檢測,肝癌組織中RASSF1 表達水平低于癌旁組織。見圖1A,圖1B。

圖1A RASSF1 基因表達水平離散圖

圖1B RASSF1 基因表達水平柱形圖

2.2 RASSF1 基因表達水平與臨床特征相關性分析RASSF1 基因表達水平與肝癌腫瘤大小、病理分級、AJCC 臨床分期相關(P<0.05),與患者的年齡、性別無明顯相關性(P>0.05)。見表2。

表2 RASSF1 基因表達水平與臨床特征相關性分析(n)

2.3 RASSF1 表達水平對肝癌患者預后情況的影響將患者生存時間與聚合酶鏈式反應(PCR)檢測結果比對分析,繪制患者的預后生存曲線。見圖2。結果顯示,低表達RASSF1 的肝癌患者預后較差,而高表達RASSF1 的肝癌患者普遍預后較好。表明RASSF1 表達水平與患者的預后存在明顯相關。

圖2 RASSF1 表達水平對肝癌患者預后生存曲線

2.4 RASSF1 低表達對細胞增殖、遷移、侵襲能力的影響 為探究RASSF1 與肝癌的關系,通過脂質體轉染技術沉默肝癌LM3 細胞中RASSF1 的siRNA、siRNANC 分別導入至細胞內,應用CCK-8 實驗、transwell 細胞遷移、侵襲實驗分別對各類細胞的增殖、遷移、侵襲能力進行評估,結果顯示,低表達細胞增殖OD 值為(1.45±0.19),高于對照細胞的(0.97±0.09),差異有統計學意義(P<0.05)。遷移實驗中,低表達細胞穿膜細胞數為(683±45),高于對照細胞的(384±29),差異有統計學意義(P<0.05)。侵襲實驗中,低表達細胞穿膜細胞數為(512±33),高于對照細胞的(291±12),差異有統計學意義(P<0.05)。證明低表達RASSF1 可以促使細胞增殖、遷移、侵襲能力增強。

3 討論

原發性肝癌成為世界上第五大常見肝癌,具有高發病率的特征［12］。肝炎、脂肪肝和肝纖維化形成,都可能會最終發展為肝癌［13］。肝癌對于全球人類的健康造成威脅,2015 年,中國新發現并確診了46.6 萬例肝癌病例,其中有42.2 萬例死亡［14］。由于早期肝癌的檢出率不高,且大多數肝癌患者預后不良,使得當前有關尋找新的肝癌相關分子生物學標志的研究受到研究者們的高度重視。

RASSF1 基因最初是在使用XPA 作為誘餌的酵母雙雜交篩選中鑒定的［15］。自從其在3 號染色體(3p21.3)上常見雜合性缺失的最小區域內被發現以來,作為候選抑癌基因位點受到了廣泛的關注與研究。研究表明RASSF1 通過與MST1/2、LATS1、Sav1 和Mob1直接相互作用在rhBMP-2 治療中起到關鍵作用［16］。且RASSF1 高甲基化作為乳腺癌的生物標志物可能與癌癥的預后有關［9］。另有研究發現RASSF1 作為腫瘤抑制基因可誘導細胞周期停滯在G1期以此調控細胞衰老［10］。雖然RASSF1 被報道能夠在多種癌癥中沉默表達［8,11］,然而,目前對于RASSF1 與肝癌相關性的研究鮮有報道。

本研究通過應用RT-PCR 技術檢測臨床肝癌組織標本以及癌旁組織中RASSF1 基因的表達量,分析該基因的表達與肝癌臨床相關指標的統計學關聯。研究結果顯示,RASSF1 在肝癌組織中表達下調,且與患者腫瘤大小、病理分級、AJCC 臨床分期有關。而后本研究從細胞層面上檢測了肝癌細胞系與正常肝細胞中RASSF1 的表達量,結果顯示肝癌細胞系中其表達量明顯下降,說明RASSF1 的表達量對于肝癌的發生發展有重要意義。本研究采用脂質體轉染技術構建低表達、其對照細胞系通過CCK-8、transwell 遷移實驗及侵襲實驗檢測了各組細胞的增殖、遷移、侵襲能力。結果表明低表達RASSF1 可以促使細胞增殖、遷移、侵襲能力增強。

綜上所述,RASSF1 具有成為肝癌早期診斷治療的分子生物學標志的潛在價值。然而,對于RASSF1 高表達抑制肝癌的具體機制尚未明確,需要進一步的實驗研究闡明其具體的分子機制。期望后續工作可以激勵更多同行研究人員尋找用于早期診斷肝癌的分子生物學標志從而為治療提供新的有效的分子靶點。