血管內皮生長因子-C 對鼻咽癌CNE-2 細胞小鼠移植瘤的輻射敏感性的影響

吳錫芳 ，汪 勇 ，彭麗莎 ，羅 潔 ，王 楓

（1）昆明醫科大學第三附屬醫院頭頸外科，云南 昆明 650118;2）昆明醫科大學第一附屬醫院放療科，云南 昆明 650032）

鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma，NPC）是常見頭頸部惡性腫瘤之一，很容易發生淋巴結轉移，目前治療主要以放療為主綜合治療。鼻咽癌新生血管在它的發生、發展及遠處轉移中發揮重要的作用。血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）高表達可促進血管新生，VEGF 高表達的患者治療后總體生存情況較差，并且更容易發生轉移[1-2]。研究發現血管內皮生長因子-C（vascular endothelial growth factor-C，VEGF-C）是促淋巴管生長因子，VEGF-C 在鼻咽癌轉移中發揮很大的作用，但目前關于VEGF-C在鼻咽癌輻射敏感性方面報道很少。

本研究以VEGF-C 作為研究問題著眼點，探討VEGF-C 對鼻咽癌CNE-2 細胞小鼠移植瘤輻射敏感性影響及其機制，以期為鼻咽癌抗VEGFC 治療聯合放療提供理論支持，也為鼻咽癌患者的治療提供新的治療靶點。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

細胞株，CNE-2 細胞來源于上海復旦大學，培養條件：1 640+10%FBS+1%雙抗+1%谷氨酰胺完全培養基，37 ℃、5% CO2培養箱中培養，當細胞融合度達到80%時，接種細胞于6 孔板，待細胞長至70%，按組別進行換液，常規傳代。

1.2 研究方法

1.2.1 質粒和siRNA 干擾用銳博human VEGFC siRNA 轉染套裝對CNE-2 細胞進行VEGF-C siRNA 干擾預實驗，篩選出干擾效果最好的siRNA 序 列。VEGF-C siRNA 靶序列如下：siRNA-1，5 ′-GGCTTATGCAAGCAAAGATCTG G-3′；siRNA-2，5′-ACCCAGAATATTGGAAAA TGTAC-3′；siRNA-3，5′-CAGAATATTGGAA AATGTACAAG-3′；NC，5′-UUCUCC GAACG UGUCACGUTT-3′。

CNE-2 細胞組換液為1640 基礎培養基，siRNA NC 對照組換液為含80 nM NC 的1640 基礎培養基；干擾序列換液為含80 nM siRNA 干擾序列的1640 基礎培養基；培養48 h 后，收集細胞，提取細胞總RNA，Q-PCR 檢測各組細胞VEGFC 的表達情況，通過分析，發現干擾效果最好序列，并采用此序列進行后續實驗。

1.2.2 定量RT-PCR（qRT-PCR）按Trizol 法提取細胞總RNA，先進行逆轉錄反應合成cDNA，以逆轉錄反應中獲得的cDNA 為模板，GAPDH 為內參對照，SYBR? Green PCR Master Mix 用于qPCR 測定、20 μL PCR 擴增體系。反應條件為：95 ℃ 15 s，95 ℃ 5 s，60 ℃ 30 s，共進行40 個循環。2-ΔΔCt法計算目標基因的相對表達水平。

1.2.3 免疫印跡分析收到細胞后，將培養板中的培養液吸干凈，PBS 洗滌2 次，每孔細胞板，加入300 μL 的RIPA 裂解液（含50 μL 蛋白酶抑制劑），冰盒上裂解5 min，然后用細胞刮刀刮取細胞，將細胞收集到1.5 mL 離心管中，并加入100 μL SDS 蛋白上樣緩沖液，水浴93 ℃ 10 min，取出后自然冷卻，測定總蛋白濃度。經過SDSPAGE 電泳，轉膜（采用濕轉法轉膜）。免疫反應，將PVDF 膜置于5%的牛血清白蛋白中，室溫（20 ℃～30 ℃）封閉1 h；脫色搖床上，TBST 漂洗3 次，每次5 min；盡量吸干BSA 液，加入一抗（VEGFC 蛋白抗體稀釋比1∶200，GAPDH 蛋白抗體稀釋比1∶3 000）5 mL，裝入雜交袋中，將剪好的PVDF 膜置于其中，捆綁于靜音混合儀上，放置4 ℃冰箱中過夜；取出雜交袋，室溫復溫10 min，去除一抗液體，加入TBST 緩沖液洗膜3 次，每次10 min；加入酶標二抗（兔二抗 1∶3 000，鼠二抗 1∶3 000），室溫孵育2 h。TBST 洗膜3 次，每次10 min。ECL 顯色：用吸水紙盡量吸干PVDF 膜上的水分后，將其平放在采集化學發光信號凝膠成像儀里；吸取ECL 試劑盒中的A 液和B 液各50 μL 加入900 μL 雙蒸水中，混勻，均勻地滴加到膜上；點擊live aquire，開始采集圖像。

1.2.4 細胞增殖實驗用CCK-8 溶液測定細胞存活率。收集各組細胞培養上清于96 孔板，另按試劑盒說明書設置空白孔、對照孔、陰性組，每組3 孔重復；向每孔加入10 μL 的CCK-8 溶液；培養箱中孵育24 h，酶標儀（美國MD 公司）450 nm波長處測定吸光度。

1.2.5 實驗動物與照射通過昆明醫科大學動物所購買周齡均為6 周左右的SPF 級BALB/C 小鼠用SPF 級飼料條件飼養，經過1 周時間待小鼠情況穩定后，對小鼠進行成瘤實驗（合格證號：1107271911003162）。

照射條件：Synergy VAMT，放射源為6MV X-射線，細胞單次受照射劑量為2 Gy 源皮距100 cm 照射，劑量率為300 cGy/min。

1.2.6 動物實驗設計向小鼠腋下皮下注射鼻咽癌細胞CNE-2，每日觀察瘤體生長情況，待瘤體體積達到0.7 cm3左右，將小鼠隨機分為6 組，每組6 只：模型瘤體組為瘤體內注射50 μL 生理鹽水連續注射4 d，然后每3 d 補注射1 次；siRNANC 組，每天注射濃度為50 nM 的siRNA-NC 50 μL，連續注射4 d，然后每3 d 補注射1 次；siRNAVEGF-C 組，每天注射濃度為50 nM siVEGF-C 50 μL，連續注射4 d，然后每3 d 補注射1 次；照射組為瘤體內注射50 μL 生理鹽水連續注射4 d，然后每3 d 補注射1 次，同時每日進行2 Gy X 射線照射，連續照射4 d；siRNA-NC+照射組為瘤體內注射siRNA-NC，連續注射4 d，瘤體每日照射2 Gy，連續照射4 d，然后每3 d 補注射1 次；照射組+siRNA-VEGF-C，瘤體內注射50 nM si-VEGF-C 50 μL，連續注射4 d，瘤體每日照射2 Gy，連續照射4 d，然后每3 d 補注射1 次。照射后繼續飼養小鼠15 d，每天觀察腫瘤生長情況，同時用游標卡尺對腫瘤體積測量1 次，V=a2×b/2（a 為瘤體長徑、b 為瘤體短徑）。15 d 后處死小鼠進行瘤體取材，比較腫瘤大小。

1.2.7 小鼠移植瘤組織免疫組化實驗（1）石蠟切片制備 將固定好的組織放入包埋盒中，用乙醇進行脫水處理，二甲苯透明，將透明好的組織塊置入在石蠟內，讓石蠟易于滲入。將過濾好的新蠟傾入包埋器中，盡快將浸透蠟的組織塊放到里面。用石蠟切片機將石蠟塊切成4 μm 厚的切片。進行貼片，將完畢的石蠟切片在60 ℃烤箱烘烤過夜。

（2）免疫組化染色 切片進行常規脫蠟、水化，用PBS 漂洗，抗原修復，3%過氧化氫封閉，在用PBS 漂洗，用濾紙將切片周圍的水分吸干，用5%羊血清封閉，加合適濃度的第一抗體，反復用PBST 漂洗，滴加PV9000 試劑Ⅰ、Ⅱ，每張組織切片上滴加DAB 顯色液，室溫避光孵育5 min，蒸餾水沖洗，終止顯色，蘇木素復染。梯度酒精脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片，光鏡下觀察顯色結果并拍照。

1.3 統計學處理

采用SPSS 22.O 統計軟件進行分析，數據以均數±標準差（）表示，多組間比較用單因素方差分析（one way ANOVA），2 組間比較采用t檢驗。P＜ 0.05 表示差異有統計學意義；應用ImageJ 軟件做蛋白電泳條帶灰度分析。

2 結果

2.1 穩定的沉默VEGF-C 表達鼻咽癌細胞系CNE-2 的建立

將VEGF-C 特異性siRNA 序列（siVEGF-C-1、siVEGF-C-2 和siVEGF-C-3）分別轉染到CNE-2細胞中。采用CCK-8 法、qRT-PCR 法和免疫印跡法檢測不同siRNA 對CNE-2 細胞增殖及VEGFC mRNA 和蛋白表達的影響。如圖1 所示，干擾CNE-2 細胞的VEGF-C 后，在0、12、24、36 h后，測定細胞增殖，發現細胞增殖逐漸下降，其中siVEGF-C-1 組細胞增殖下降最明顯，見圖A。采用qRT-PCR 法檢測mRNA 的表達，3 組序列中，siVEGF-C-1 組mRNA 表達量最低，siVEGFC-1 組VEGF-C mRNA 與正常組和陰性對照組比較明顯降低（P＜ 0.01），見圖B。siRNA-1 序列轉染CNE-2 細胞48 h 后，通過免疫印跡法檢測VEGF-C 的蛋白表達，如圖C 和D 所示，與正常組和陰性對照組（NC）相比，VEGF-C 蛋白表達顯著降低（P＜ 0.01）。結果表明，采用VEGF-C siRNA 轉染試劑盒（RBbio）第1 組序列，進行干擾CNE-2 細胞VEGF-C 能降低VEGF-C mRNA和蛋白表達，成功干擾鼻咽癌細胞CNE-2 中VEGF-C 表達。

圖1 鼻咽癌細胞CNE-2 中VEGF-C 干擾序列篩選Fig. 1 The establishment of VEGF-C silenced NPC cell lines

2.2 動物實驗檢測干擾VEGF-C 對小鼠移植瘤輻射敏感性影響

對小鼠腋下皮下注射鼻咽癌細胞CNE-2，每日觀察瘤體生長情況，待瘤體直徑達到0.7 cm3左右，將小鼠隨機分為6 組，每組6 只。每3 d 觀察腫瘤大小，15 d 后處死小鼠進行瘤體取材。收集數據繪制腫瘤生長折線圖，結果如圖2 所示，si-VEGFC 組腫瘤體積小于si-NC 陰性對照組和瘤體組；si-VEGFC+照射組腫瘤體積小于單獨照射組。結果說明：干擾VEGF-C 使腫瘤生長速度減慢，干擾VEGF-C 可增加輻射敏感性。

圖2 動物實驗檢測干擾VEGF-C 對腫瘤大小影響Fig. 2 Animal experiment to detect the influence of interfering VEGF-C on tumor size n=6。

2.3 采用免疫組化檢測干擾VEGF-C 對小鼠VEGF-C、p-65、ATM 影響

剝離小鼠的腫瘤，4%多聚甲醛固定、包埋、切片，進行免疫組化染色，檢測VEGF-C、ATM、p65 蛋白表達變化。如圖3 所示免疫組化結果表明：在干擾組中，VEGF-C 蛋白表達明顯少于瘤體組和陰性對照組（P＜ 0.05），照射組與瘤體組相比VEGF-C 增加（P＜ 0.05）；與照射組相比，干擾組+照射組中VEGF-C 蛋白表達降低（P＜ 0.05），這表明：干擾組成功降低VEGF-C 表達，同時也說明輻射可刺激VEGF-C 表達升高。圖4 所示p65 蛋白表達，與瘤體組相比，p65 蛋白表達在干擾組中增加（P＜ 0.05）；但與照射組相比，干擾組+照射組p65 變化不明顯，細胞實驗表明干擾VEGF-C 可增加p65 表達。圖5 表示ATM 蛋白表達變化，與瘤體組和陰性組相比，干擾VEGF-C后ATM 表達減少（P＜ 0.05）；與照射組和陰性對照組+照射組相比，照射組+干擾組中ATM 減少（P＜ 0.05）。免疫組化結果表明：干擾鼻咽癌細胞CNE-2 中VEGF-C，使p65NF-κB 升 高，NFκB 通路下游ATM 降低。

圖3 免疫組化檢測VEGF-C 表達（×400）Fig. 3 Immunohistochemical detection of VEGF-C expression（×400）

圖4 免疫組化檢測p65 表達（×400）Fig. 4 Immunohistochemical detection of p65 expression（×400）

圖5 免疫組化檢測ATM 表達（×400）Fig. 5 Immunohistochemical detection of ATM expression（×400）

3 討論

目前研究表明鼻咽癌中VEGF 表達率可達60%～80%左右，通過Meta-analysis 分析發現：組織和血清中血管內皮生長因子水平的測定具有重要意義，可預測鼻咽癌預后[3]。鼻咽癌患者淋巴結轉移機率比較高，首診患者以頸部腫塊為主要癥狀的多達40%～50%左右。VEGF 亞型的VEGF-C 是較早發現能特異性促進淋巴管新生的生長因子[4]。黃方等[5]研究發現在鼻咽癌組織中高表達的VEGF-C、NF-κB p65 及Survivin 與鼻咽癌的臨床分期及頸淋巴結轉移密切相關，通過檢測VEGF-C、NF-κB p65 及Survivin 表達水平，可預判鼻咽癌惡性程度及轉移具有一定的意義。研究發現腫瘤細胞可通過自分泌和旁分泌形式釋放VEGF-C，與表達淋巴內皮細胞的血管內皮生長因子3 受體特異性結合，進而刺激下游信號通路ERKl/2 和P13K/AKT 信號通路，誘導新生淋巴管和加速腫瘤細胞往區域淋巴結轉移[6-7]。

為發現VEGF-C 更多潛在的功能，本研究使用RNA 干預技術，實時定量PCR 檢測結果表明：VEGF-C 的mRNA 表達水平在siVEGF-C 組均顯著下調；Western Blot 檢測VEGF-C 的蛋白質表達水平，結果表明在siVEGF-C 組顯著下調。證明成功干擾鼻咽癌細胞 CNE-2 中VEGF-C 基因，可用此技術研究VEGF-C 與放射敏感性的關系。

小鼠移植瘤實驗結果證明，干擾VEGF-C 后，接種了鼻咽癌CNE-2 細胞小鼠生長速度減慢，對于照射組，干擾+照射組腫瘤明顯變小。15 d 后處死小鼠，通過免疫組化發現，與照射組相比，干擾+照射組，VEGF-C、ATM 減少，與瘤體組相比，干擾組p-65 增加，VEGF-C、ATM 減少。動物實驗結果表明：根據腫瘤生長曲線和免疫組化結果發現，干擾鼻咽癌細胞CNE-2 中VEGF-C通過NF-κB 信號通路增加輻射敏感性。這與細胞學實驗結果相一致：在鼻咽癌CNE-2 細胞干擾VEGF-C 后，通過NF-κB 信號通路引起ATM減少引起細胞DNA 損傷修復減少，進而提高放療敏感性[8]。

Gorski 等[9]研究證實：Lewis 肺癌細胞體外接受電離輻射后，VEGF 的表達明顯增高。這提示電離輻射誘導腫瘤細胞VEGF 高表達，可能是腫瘤治療過程中產生抵抗性有關。有研究證實VEGFR2 在腫瘤細胞內表達高低與其對放射線抗拒密切相關，阻斷腫瘤細胞內VEGFR2 能提高腫瘤細胞放射敏感性[10]。劉亮等[11]研究發現內皮抑素能增強VEGFR2 高表達肺癌細胞放射敏感性，其機制可能是內皮抑素降低VEGFR2 表達后，通過PI3K/AKT 和MAPK/ERK 2 條非乏氧途徑下調HIF-1a 表達，進而增強肺癌細胞放射敏感性。動物實驗也表明：抑制鼻咽癌CNE-2 小鼠VEGFC 表達后，明顯增加輻射敏感性。

放療引起的DNA 損傷可激活NF-κB，調節靶基因的轉錄與表達[12]。NF-κB 可以同時存在促進轉錄和抑制轉錄的作用，轉錄因子究竟發揮促進還是抑制作用，與其結合的調控因子有關，而究竟哪些調控因子會一起結合上去，則與刺激因素有關[13-14]。NF-κB 作為一種轉錄因子，可與ATM 發生特異性的結合，進而調控細胞的DNA 損傷。Jung 等[15]研究表明：ATM 能夠激活NF-κB，并影響輻射敏感性，他們數據表明，ATM 功能降低通過激活NF-κB，促進放療敏感性。ATM 作為P53 上游基因，P53 蛋白有2 個絲氨酸位點被ATM 磷酸化后活性上調來調控DNA修復，當損傷不能被完全修復，P53 介導細胞發生凋亡。本研究發現DNA 損傷修復基因ATM，在siVEGF-C+照射組中，免疫組化表明ATM 表達下降，導致了細胞DNA 修復受損，進而使DNA 損傷加重，增加放療敏感性。

綜上所述，在移植鼻咽癌CNE-2 細胞小鼠中，干擾VEGF-C 后可明顯提高放療療效，其機制主要通過激活NF-κB 信號通路進而降低ATM 表達，使DNA 損傷修復能力下降。本研究結果為鼻咽癌的抗血管治療提供實驗依據，隨著研究不斷深入，相信越來越多證據將會證實輻射聯合抗血管治療可提高放療療效。