孫秀英,袁穎,徐彧
南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院,江蘇淮安223300
鼻咽癌是發(fā)生于鼻咽頂壁及咽隱窩的惡性腫瘤,全球每年鼻咽癌發(fā)病患者例數(shù)約8萬,死亡例數(shù)約5萬[1]。鼻咽癌對放化療較為敏感,早期患者積極治療后5 年生存率達(dá)80%,但中晚期患者腫瘤已發(fā)生局部浸潤及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,患者遠(yuǎn)期生存預(yù)后不佳[2]。因此,有必要深入研究鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的機(jī)制,尋找診斷、治療及預(yù)后判斷的腫瘤標(biāo)志物。微小RNA(miRNA)是長度為19~25 個核苷酸的非編碼RNA分子。研究發(fā)現(xiàn),miRNA 參與正常細(xì)胞增殖、分化、凋亡及代謝等生物學(xué)過程,與炎癥、免疫及腫瘤等疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[3]。miR-10b 基因位于染色體2q31.1,在腎癌[4]、肝癌[5]等多種腫瘤中均存在異常表達(dá),可調(diào)控下游靶基因如同源盒基因3(HOXA3)的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致腫瘤的惡性進(jìn)展。鼻咽癌的發(fā)生與EB 病毒感染密切相關(guān)。潛伏期膜蛋白1(LMP1)是EB 病毒的基因蛋白產(chǎn)物,發(fā)揮癌基因的功能。有研究報道,LMP1 能夠激活細(xì)胞內(nèi)核因子κB信號通路,促進(jìn)正常鼻黏膜上皮細(xì)胞的惡性轉(zhuǎn)化,促進(jìn)鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展[6]。Twist 同系物 1(Twist1)基因位于 7p21.1,編碼蛋白為具有螺旋―環(huán)―螺旋結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子,以同二聚體和異二聚體的方式發(fā)揮作用,在胚胎發(fā)育、神經(jīng)管閉合和褐色脂肪代謝中起重要作用。Twist1 在肺癌[7]、肝癌[8]等多種人類癌癥中過表達(dá),可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生發(fā)展。目前關(guān)于 miR-10b、LMP1 和Twist1 在鼻咽癌中的研究較少。因此,本研究通過觀察鼻咽癌組織中miR-10b、LMP1和Twist1的表達(dá)變化,探討三者表達(dá)的相關(guān)性及臨床意義。
1.1 臨床資料 選取2017年1月—2019年12月南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院診治的92 例鼻咽癌患者。納入標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)病理學(xué)檢查確診為鼻咽鱗癌,由兩位病理醫(yī)師共同診斷;初次診治,未接受過化療、放療等治療;臨床資料及病理資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):合并其他器官惡性腫瘤;合并嚴(yán)重感染性疾??;合并嚴(yán)重的心肺腎等臟器功能障礙。其中男52例,女40例;年齡 26~79(47.3 ± 6.1)歲;TNM 分期:Ⅰ~Ⅱ期22 例,Ⅲ~Ⅳ期70 例;腫瘤分化程度:高中分化19 例,低分化73 例;伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移62 例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移30例;有吸煙史31例,無吸煙史61例?;颊呒凹覍賹Ρ狙芯恐橥獠⒑炇鹬橥鈺?,本研究經(jīng)我院倫理委員會審核批準(zhǔn)通過。
1.2 組織中miR-10b、LMP1和Twist1 mRNA表達(dá)檢測 采用實時熒光定量PCR 法。各取約50 mg 癌組織和癌旁組織(距離癌組織邊緣2 cm 以上),TRIzol法提取組織中總RNA,Nanodrop 檢測RNA 的濃度及純度。以RNA 為模板逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。實時熒光定量PCR 總反應(yīng)體系20 μL,10 μL SYBR Green Pre?mix,上下游引物各1μL,模板2μL,去離子水6μL。miR-10b 上游引物序列:5"-CTCAACTGGTGTCGTG?GAGTCGGCAATTCAGTTGAGCACAAATT-3",下 游引物序列:5"-GTGTCGTGGAGTCGGCAATTC-3",內(nèi)參基因U6 上游引物序列:5"-TTCGGCAGCA?CATATACTAAAATTGG-3",下游引物序列:3"-CGCTTCACGAATTTGCGTGTCAT-5";LMP1 上 游 引物序列:5"-ACACACTGCCCTGAGGATG-3",下游引物序列:5"-TGAGCAGGAGGGTGATCA-3";Twist1 上游引物序列:5"-CAAGCTGCAGCTATGTGGC-3",下游引物序列:5"-TGTCCATTTTCTCCTTCTCTGG-3";內(nèi)參基因GAPDH 上游引物序列:5"-GCTCTCT?GCTCCTCCTGTTC-3",下 游 引 物 序 列 :3"-CGCCCAATACGACCAAATCC-5"。 miR-10b 的 反 應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性 30 s,95 ℃變性5 s,60 ℃退火30 s,70 ℃延伸 30 s,共 40 個循環(huán)。LMP1、Twist1 反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性1 min,95 ℃變性20 s,58 ℃退火25 s,70 ℃延伸 30 s,共 40 個循環(huán)。以 2-ΔΔCt法計算miR-10b、LMP1和Twist1 mRNA的相對表達(dá)量。
1.3 組織中LMP1、Twist1 蛋白表達(dá)檢測 采用免疫印跡法。各取約50 mg 癌組織和癌旁組織,將組織冰上剪碎,組織勻漿器勻漿,將上清加入細(xì)胞裂解液,裂解15 min。取上清蛋白定量后,加入上樣緩沖液,99 ℃水浴10 min。進(jìn)行SDS-PAGE 膠電泳:濃縮膠恒壓80 V,分離膠恒壓120 V,恒壓80 V 轉(zhuǎn)印2 h。將PVDF 膜放入5%脫脂牛奶中封閉2 h;LMP1、Twist1一抗(稀釋比均為1∶3 000,LMP1單抗購自In?vitrogen 公司,Twist1 單抗購自abcam 公司)4 ℃孵育過夜;二抗(1∶5 000)中孵育,室溫1 h。ECL 暗室顯影照相。出現(xiàn)相應(yīng)蛋白條帶判定為陽性,無蛋白條帶判定為陰性。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS19.0 統(tǒng)計軟件。計量資料以±s表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗;計數(shù)資料以率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗;miR-10b、LMP1 和 Twist1 mRNA 表達(dá)的相關(guān)性采用 Pear?son線性相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 鼻咽癌組織和癌旁組織中miR-10b、LMP1 和Twist1 mRNA 表達(dá)比較 鼻咽癌組織中miR-10b、LMP1 和Twist1 mRNA 的相對表達(dá)量分別為8.110±1.132、4.934 ± 0.826、4.147 ± 0.811,癌旁組織分別為0.475±0.113、0.627±0.151、0.568±0.105。鼻咽癌組織中 miR-10b、LMP1 和 Twist1 mRNA 的相對表達(dá)量均高于癌旁組織(t分別為64.373、49.198、41.978,P均<0.01)。
2.2 鼻咽癌組織和癌旁組織中LMP1和Twist1蛋白表達(dá)比較 鼻咽癌組織及癌旁組織中LMP1 蛋白表達(dá)陽性率分別為77.2%(71/92)、10.9%(10/92),癌組織LMP1 蛋白表達(dá)陽性率高于癌旁組織(χ2=82.065,P<0.01);癌組織及癌旁組織中Twist1 蛋白表達(dá)陽性率分別為72.8%(67/92)、7.6%(7/92),癌組織Twist1 蛋白表達(dá)陽性率高于癌旁組織(χ2=81.376,P<0.01)。
2.3 鼻咽癌組織中miR-10b、LMP1 和Twist1 mRNA表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系 不同腫瘤TNM 分期鼻咽癌患者癌組織中miR-10b、LMP1 和Twist1 mRNA 表達(dá)比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。見表1。
2.4 鼻咽癌組織中miR-10b、LMP1 和Twist1 mRNA表達(dá)的相關(guān)性 鼻咽癌癌組織中miR-10b 與LMP1、Twist1 mRNA 的表達(dá)呈正相關(guān)(r分別為 0.603、0.578,P均<0.01),癌組織中LMP1 與Twist1 mRNA表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.611,P<0.01)。
鼻咽癌是我國常見的頭頸部惡性腫瘤之一,源于鼻咽部及咽隱窩部黏膜上皮組織,病理上分為角化性、非角化性及基底樣鱗狀細(xì)胞癌三類。目前放療是鼻咽癌的主要治療方式,但放療的不良反應(yīng)較大,局部復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移率較高[9]。因此,需深入研究鼻咽癌的病因及發(fā)病機(jī)制,用于臨床診斷及治療。近年研究表明,細(xì)胞內(nèi)存在的miRNA 可以通過結(jié)合下游靶基因mRNA 的3"-非編碼區(qū)來調(diào)控多種靶基因的表達(dá),而miRNA 的異常表達(dá)與自身免疫性疾病、心血管疾病及腫瘤等多種疾病有關(guān),有望成為診斷治療鼻咽癌的腫瘤標(biāo)志物[10]。
miR-10b編碼基因位于人類2q31 HOXD 基因簇中。近年來研究表明,乳腺癌等多種腫瘤中miR-10b 表達(dá)升高,并且體外試驗亦證實過表達(dá)miR-10b具有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲及轉(zhuǎn)移的功能[11]。本研究鼻咽癌組織中miR-10b 的相對表達(dá)量高于癌旁組織,表明miR-10b 參與鼻咽癌的發(fā)病過程。有學(xué)者報道,miR-10b 的表達(dá)增加能夠通過調(diào)控大腫瘤抑制激酶2(LATS2)的表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的惡性進(jìn)展[12]。此外,鼻咽癌組織中miR-10b 的表達(dá)與腫瘤TNM 分期有關(guān),表明miR-10b 高表達(dá)參與促進(jìn)鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展。其機(jī)制可能是miR-10b 作為一種致癌miRNA,能通過促進(jìn)巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶8 的表達(dá),進(jìn)而激活蛋白激酶B信號通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖及局部侵襲浸潤,導(dǎo)致腫瘤分期升高[13]。此外,miR-10b 表達(dá)增加可通過抑制抑癌基因如同源性磷酸酶張力蛋白基因的表達(dá),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的無限增殖[14]。
表1 鼻咽癌組織中miR-10b、LMP1和Twist1 mRNA表達(dá)與患者臨床病理特征的關(guān)系
EB 病毒具有嗜B 淋巴細(xì)胞的特點,人體感染后處于潛伏狀態(tài),在一定條件下能夠再次復(fù)制,并編碼產(chǎn)生蛋白抗原。LMP1 是EB 病毒編碼產(chǎn)物,具有誘導(dǎo)B 淋巴細(xì)胞分化、促增殖及抑制凋亡的能力。有研究發(fā)現(xiàn),LMP1 能夠激活腫瘤細(xì)胞內(nèi)經(jīng)典的Wnt/β連環(huán)蛋白信號通路,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的惡性增殖,促進(jìn)鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展[15]。本研究中,癌組織中LMP1 mRNA 表達(dá)和LMP1 蛋白陽性率均升高,表明LMP1可能參與鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展。分析其原因,鼻咽癌是一種EB 病毒相關(guān)癌癥,腫瘤發(fā)生時,處于潛伏狀態(tài)的EB 病毒能夠再次活化,誘導(dǎo)LMP1 的表達(dá),從而促進(jìn)腫瘤的惡性進(jìn)展。此外,高分化期腫瘤中LMP1 表達(dá)較高。分析其原因,LMP1 充當(dāng)組成型活性受體,模擬腫瘤壞死因子受體超家族分子功能,激活細(xì)胞內(nèi)多種信號通路,包括核因子κB,磷脂酰肌醇3 激酶/Akt 和絲裂原活化的蛋白激酶途徑等,促進(jìn)基質(zhì)金屬蛋白酶、血管內(nèi)皮生長因子等癌基因的表達(dá),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生遷移、增殖等惡性生物學(xué)行為[16]。
Twist1 基因的編碼蛋白是一種重要的具有螺旋—環(huán)—螺旋結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子,以異二聚體的形式與DNAE 盒序列結(jié)合,調(diào)節(jié)神經(jīng)發(fā)育、神經(jīng)管閉合和褐色脂肪代謝等生物學(xué)過程。該基因在多種人類癌癥中被高度甲基化并過表達(dá),編碼蛋白質(zhì)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。研究表明,腫瘤細(xì)胞中Twist1 表達(dá)上調(diào)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程,導(dǎo)致腫瘤的惡性進(jìn)展[17]。本研究中,鼻咽癌組織中Twist1 mRNA 表達(dá)和Twist1 蛋白表達(dá)陽性率均高于癌旁組織,表明Twist1 參與鼻咽癌的發(fā)病。研究表明,Twist1 表達(dá)受 miRNA(如 miR-140-3p)的調(diào)控,miR-140-3p 表達(dá)下調(diào)導(dǎo)致Twist1 mRNA 的穩(wěn)定性增加,腫瘤中Twist1 表達(dá)升高,而Twist1 表達(dá)升高能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,增加腫瘤細(xì)胞的局部浸潤及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移能力,促進(jìn)腫瘤的惡性進(jìn)展[18]。此外,Twist1 基因的表達(dá)與腫瘤分期有關(guān),可能是因為過表達(dá)Twist1 導(dǎo)致E-鈣黏素表達(dá)降低,波形蛋白等間質(zhì)性標(biāo)志物表達(dá)升高,促進(jìn)鼻咽癌的惡性進(jìn)展,導(dǎo)致腫瘤分期升高[19];腫瘤中Twist1的表達(dá)上調(diào)能夠通過增加性別決定區(qū)Y 框蛋白2 等因子的表達(dá),增加腫瘤CD133+干細(xì)胞亞群,增強(qiáng)腫瘤的惡性增殖及遷移能力[20]。
本研究進(jìn)一步分析了鼻咽癌組織中miR-10b、LMP1 和 Twist1 表達(dá)的相關(guān)性,結(jié)果顯示 miR-10b 與LMP1、Twist1 的表達(dá) 呈 正相關(guān),LMP1 的表達(dá)與Twist1 表達(dá)呈正相關(guān)。目前其機(jī)制尚不清楚,但有學(xué)者在鼻咽癌的C666.1 細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn),EB 病毒表達(dá)的LMP1 蛋白能夠通過上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子Twist1 的表達(dá),而Twist1 結(jié)合miR-10b 的啟動子區(qū)域,促進(jìn)miR-10b 的表達(dá)[21]。也有研究發(fā)現(xiàn),miR-10b 能夠靶向抑制抑癌基因PTEN 的表達(dá),促進(jìn)惡性腫瘤細(xì)胞的增殖及遷移,導(dǎo)致腫瘤進(jìn)展[22]。因此,鼻咽癌中LMP1可能通過促進(jìn)Twist1 及miR-10b 的表達(dá),促進(jìn)鼻咽癌的發(fā)生發(fā)展,這可能是影響鼻咽癌發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制。
綜上所述,鼻咽癌組織中miR-10b、LMP1 和Twist1 表達(dá)升高,三者表達(dá)與腫瘤分期有關(guān)。鼻咽癌組織中的miR-10b、LMP1 和Twist1 有可能成為新的鼻咽癌腫瘤診斷及治療靶點,但三者的相互作用機(jī)制及臨床意義尚需要進(jìn)一步研究。