miR-16-5p靶向NLRP1抑制乳腺癌增殖的機(jī)制研究

鄭志聰，麥彩園，王 斌

（1. 佛山市三水區(qū)婦幼保健院外科，廣東 佛山 528100 ；2.廣東省婦幼保健院婦產(chǎn)科，廣東 廣州 510010 ；3. 佛山市三水區(qū)人民醫(yī)院外科，廣東 佛山 528100）

乳腺癌是女性群體中發(fā)病率最高的惡性腫瘤。每年有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的女性死于乳腺癌，且近年來(lái)此病的發(fā)病率逐年升高[1]，此病患者的發(fā)病年齡呈年輕化的趨勢(shì)[2]。有效治療乳腺癌是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題[3]。近年來(lái)在乳腺癌的治療方面不斷涌現(xiàn)出先進(jìn)的治療方法，引入分子基因特征平臺(tái)管理乳腺癌有助于更有效地治療此病，降低此病患者的死亡率[4]。MicroRNA（miRNA）是一種非編碼RNA 分子，能與互補(bǔ)堿基配對(duì)，識(shí)別并直接調(diào)控靶基因，影響其翻譯，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)錄后調(diào)控[5]。miRNA 能顯著促進(jìn)細(xì)胞的正常生長(zhǎng)，維持細(xì)胞的功能，miRNA 表達(dá)的變化與癌癥有著密切的關(guān)系[6]。目前已證實(shí)，miRNA 可抑制腫瘤[7]。降低miR-16-5p 可促進(jìn)乳腺癌的生長(zhǎng)[8]。NOD 樣受體蛋白1（nod like receptor proein 1，NLRP1）是最早被發(fā)現(xiàn)的炎性體，可通過(guò)對(duì)先天性和適應(yīng)性免疫、細(xì)胞凋亡、分化的調(diào)節(jié)而在腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮致病作用[9]。MiRNA-16-5p 可通過(guò)靶向NLRP1 來(lái)抑制白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、細(xì)胞介素-18（IL-18）的表達(dá)，從而改善缺氧復(fù)氧引起的BRL-3A 細(xì)胞焦亡[10]。基于以上背景，本文欲探討miR-16-5p 靶向調(diào)控NLRP1對(duì)抑制乳腺癌增殖的分子機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

紫外分光光度計(jì)、PCR 檢測(cè)系統(tǒng)、雙熒光素酶報(bào)告檢測(cè)系統(tǒng)、電泳儀、轉(zhuǎn)膜儀，以上儀器均由美國(guó)Progmega 公司生產(chǎn)。RNA 提取試劑盒、反轉(zhuǎn)錄試劑盒、Trizol 液、引物、CCK-8 溶液，以上試劑均由中國(guó)愛必信生物科技有限公司生產(chǎn)。BCA 蛋白定量試劑盒、載體、培養(yǎng)液，以上試劑均由中國(guó)Takara 公司生產(chǎn)。Western-Blotting 的一、二抗體，由美國(guó)abcam 公司生產(chǎn)。質(zhì)粒抽提試劑盒、miR 模擬物及對(duì)照物、NLRP1 過(guò)表達(dá)載體、Trizol 試劑，以上試劑均由中國(guó)鐸洋生物有限公司生產(chǎn)。

1.2 研究對(duì)象

1.2.1 病例信息 本研究收集廣東省婦幼保健院、佛山市三水區(qū)人民醫(yī)院2018 年12 月至2021 年12 月期間經(jīng)手術(shù)切除的乳腺標(biāo)本60 份，將其中30 份正常乳腺標(biāo)本設(shè)為正常組，將其中30 份乳腺癌標(biāo)本設(shè)為癌癥組。這60 份乳腺標(biāo)本取自60 例患者，這些患者的年齡為50 ～52 歲，體重為50 ～52 kg。所有患者的年齡、體重差異不大。本研究的整個(gè)研究過(guò)程經(jīng)患者同意并經(jīng)廣東省婦幼保健院、佛山市三水區(qū)人民醫(yī)院的醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)授權(quán)。

1.2.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn) 入組標(biāo)準(zhǔn)：納入病例的活動(dòng)能力、民事行為能力均正常，無(wú)精神疾病及認(rèn)知功能障礙；癌癥初發(fā)，未經(jīng)放化療、免疫治療等；癌癥組織經(jīng)病理學(xué)檢查被確診為乳腺癌組織，正常乳腺組織經(jīng)病理學(xué)檢查被確診為正常乳腺組織。排除標(biāo)準(zhǔn)：男性乳腺癌患者；合并有嚴(yán)重的慢性疾?。缓喜⒂袃?nèi)分泌疾病等代謝異常性疾病。

1.2.3 標(biāo)本收集 術(shù)中將乳腺癌組織、正常乳腺組織（取癌灶遠(yuǎn)端距癌灶3 cm 以上的正常乳腺組織）切除后，用專用的鑷子將所有組織取出，立即用焦碳酸二乙酯（DEPC）液對(duì)組織進(jìn)行沖洗，并由專業(yè)人員放入冷藏管中，用液氮進(jìn)行冷凍，然后在病理科收集臨床數(shù)據(jù)。

1.3 研究方法

收集經(jīng)手術(shù)切除的乳腺癌組織（癌癥組）、正常乳腺組織（正常組），提取細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)、傳代。采用逆轉(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈反應(yīng)（RT-qPCR）法檢測(cè)miR-16-5p、NLRP1 在正常組、癌癥組細(xì)胞中的表達(dá)，采用CCK-8 法檢測(cè)癌癥組細(xì)胞中miR-16-5p、NLRP1 的增殖情況，采用RT-qPCR 法檢測(cè)癌癥組細(xì)胞中miR-16-5p 過(guò)表達(dá)后miR-16-5p、NLRP1 的相對(duì)表達(dá)情況，采用蛋白免疫印跡（Western Blotting，WB）法檢測(cè)癌癥組細(xì)胞中miR-16-5p 過(guò)表達(dá)后NLRP1 的表達(dá)情況，采用雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)測(cè)定miR-16-5p 可能結(jié)合的靶位點(diǎn)NLRP1。

1.4 實(shí)驗(yàn)步驟

1.4.1 細(xì)胞提取、培養(yǎng)、傳代 取樣品，解凍。去掉組織中的結(jié)締組織，剪碎，用1% 的胰酶消化，孵育30 min 后用移液管反復(fù)吹打，用70 μm 孔徑的細(xì)胞篩過(guò)濾，除掉大塊未消化的團(tuán)塊。將得到的濾過(guò)液進(jìn)行離心處理，取沉淀物，并用含10%滅活胎牛血清（FBS）、100 μ/mL 青霉素和100 μ/mL 鏈霉素的RPMI 1640 培養(yǎng)基對(duì)沉淀物進(jìn)行培養(yǎng)。將標(biāo)本與DMEM 培養(yǎng)液混合后進(jìn)行離心處理，去上清。重懸細(xì)胞，在懸液中緩慢注入Percoll 分離液，經(jīng)離心處理后吸取中層細(xì)胞，加入培養(yǎng)基。于培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，每2 d 或3 d 更換1 次培養(yǎng)液。在顯微鏡下觀察細(xì)胞。用胰酶對(duì)細(xì)胞進(jìn)行消化，調(diào)節(jié)細(xì)胞濃度至2×105 個(gè)/mL，繼續(xù)在培養(yǎng)板內(nèi)培養(yǎng)細(xì)胞，當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到90%時(shí)開始進(jìn)行細(xì)胞傳代。

1.4.2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 miR-16-5p 模擬物（mimics）和相應(yīng)的陰性對(duì)照（NC）的細(xì)胞密度均為5×105，將其鋪于六孔板上，融合度達(dá)到90% 后吸出，用PBS 緩沖液沖洗，更換為Opti-MEM 培養(yǎng)液，每孔加入3 mL，稀釋質(zhì)粒至20 μm。將RNA 加入到轉(zhuǎn)染試劑中孵育，并置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)6 h，之后采用普通培養(yǎng)液培養(yǎng)48 h，最后檢測(cè)其表達(dá)量。

1.4.3 RT-qPCR 根 據(jù)Trizol 液 說(shuō) 明 書， 取 樣品， 在 含RNAiso Plus 液 的EP 管 中 混 合， 加 入氯仿，在4 ℃下進(jìn)行離心處理，在上層水相中加入異丙醇，混合并進(jìn)行離心處理。去上清液，加入乙醇。再去上清后加入無(wú)RNA 酶水，計(jì)算OD值。 參 照OneStep PrimeScript?miRNA cDNA 合成試劑盒的說(shuō)明書，進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄，合成cDNA，然后 用SYBR Green I 熒 光 法 進(jìn) 行PCR 檢 測(cè)（ 參 照SYBR GreenI 說(shuō) 明 書）。miR-16-5p 引 物 序 列：F:5 ′ -TAGCAGCACGTAAATATTGGCG-3 ′，R:5 ′ -TGCGTGTCGTGGAGTC-3 ′ ；NLRP1 引物 序 列：F:5 ′ -TCTGAGTGATGAGATGAG-3 ′，R:5′ -GTGAGGATGTGCTATTAC-3′ ；U6 引 物 序列F:5 ′ -CTCGCTTCGGCAGCACA-3 ′，R:5 ′ -AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′ ；β-actin 引 物 序列F:5′ -TGCTGTCCCTGTATGCCTCT-3′，R:5′ -TGATGTCACGCACGATTT-3′。2-ΔΔCT用于計(jì)算待測(cè)樣品的相對(duì)濃度。同樣的實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，取平均值（U6是miR-16-5p 的內(nèi)參，β-actin 是NLRP1 的內(nèi)參）。

1.4.4 細(xì)胞增殖檢測(cè)（CCK-8 法） 將第3 代細(xì)胞制備成細(xì)胞懸液并計(jì)數(shù)。在96 孔板中接種細(xì)胞懸液，每孔約接種100 μL，重復(fù)3 次。將培養(yǎng)板置于培養(yǎng)箱中預(yù)培養(yǎng)2 ～4 h（培養(yǎng)條件是：37℃，5%CO2），每孔各加入10 μL 的CCK-8 溶液，輕輕晃動(dòng)培養(yǎng)板將其混勻。將培養(yǎng)板放入培養(yǎng)箱中孵育1 ～4 h。分別在0 h、24 h、48 h、72 h 時(shí)加入10 μL 的CCK-8試劑，在37℃下孵育120 min。最后用酶標(biāo)儀讀取相應(yīng)因子的OD 值。

1.4.5 WB 法檢測(cè)RIPA 蛋白的表達(dá)水平 根據(jù)目標(biāo)蛋白的分子量，選擇合適濃度的SDS/PAGE 凝膠。電泳后，將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到 PVDF 膜上，并采用正常免疫染色法進(jìn)行染色。加入一抗（1:500 稀釋）和二抗（1:1000稀釋），分別在4℃下孵育過(guò)夜、37℃下孵育2 h，然后進(jìn)行化學(xué)發(fā)光、增強(qiáng)、固定和拍照處理。每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次后取平均值（內(nèi)參為β-actin）。

1.4.6 雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)測(cè)定miR-16-5p 可能結(jié)合的靶位點(diǎn)NLRP1 利用targetscan 網(wǎng)站預(yù)測(cè)miR-16-5p 可能結(jié)合的靶位點(diǎn)NLRP1。構(gòu)建WT質(zhì)粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質(zhì)粒（野生型）、MT 質(zhì) 粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質(zhì) 粒（ 突 變型）；WT 質(zhì) 粒+negative control+pRL-TK 質(zhì) 粒；MT質(zhì)粒+negative control+pRL-TK 質(zhì)粒。pGL3 啟動(dòng)子載體注射NLRP1 的突變序列，將細(xì)胞接種到24 孔板上，并用海腎熒光素酶載體pRL-TK 共轉(zhuǎn)染，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)染效率的差異行熒光素酶檢測(cè)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

用SPSS 20.0 軟件和GraphPad 7.0 軟件處理本研究中的數(shù)據(jù)，計(jì)量資料用±s表示，用t檢驗(yàn)，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 miR-16-5p、NLRP1 在正常組、癌癥組細(xì)胞中的表達(dá)

miR-16-5p 的mRNA 在正常組細(xì)胞中的相對(duì)表達(dá)值為（3.76±0.21），在癌癥組細(xì)胞中的相對(duì)表達(dá)值為（1.35±0.12），組間相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。NLRP1 的mRNA 在正常組細(xì)胞中的相對(duì)表達(dá)值為（4.88±0.11），在癌癥組細(xì)胞中的相對(duì)表達(dá)值為（8.01±0.33），組間相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 癌癥組細(xì)胞miR-16-5p 過(guò)表達(dá)后miR-16-5p、NLRP1 的表達(dá)情況

將miR-16-5p 過(guò) 表 達(dá) 轉(zhuǎn) 染， 行RT-qPCR 實(shí)驗(yàn)，提示模擬物過(guò)表達(dá)轉(zhuǎn)染后細(xì)胞miR-16-5p 的表達(dá)水平顯著上升，相對(duì)表達(dá)值由（3.66±0.23）上升至（7.10±0.98），二者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；NLRP1 的表達(dá)水平顯著下降，相對(duì)表達(dá)值由（8.12±0.19）下降至（4.17±1.41），二者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.3 miR-16-5p、NLRP1 過(guò)表達(dá)對(duì)癌癥組細(xì)胞增殖的影響

經(jīng)細(xì)胞增殖檢測(cè)（CCK-8 法）發(fā)現(xiàn)，在癌癥組細(xì)胞中過(guò)表達(dá)miR-16-5p 可減少細(xì)胞增殖（見圖1A），在癌癥組細(xì)胞中過(guò)表達(dá)NLRP1 可增加細(xì)胞增殖（見圖1B）。

圖1 miR-16-5p、NLRP1 過(guò)表達(dá)對(duì)癌癥組細(xì)胞增殖的影響

2.4 癌癥組細(xì)胞miR-16-5p 過(guò)表達(dá)后NLRP1 的表達(dá)情況

采用WB 法檢測(cè)癌癥組細(xì)胞中miR-16-5p 過(guò)表達(dá)后NLRP1 的表達(dá)發(fā)現(xiàn)，NLRP1 在miR-16-5p mimics 較miR-16-5p Control 明 顯 降 低（ 內(nèi) 參 為β-actin，P＜0.05）。見圖2。

圖2 癌癥組細(xì)胞中miR-16-5p 過(guò)表達(dá)后NLRP1 的表達(dá)情況

2.5 miR-16-5p 可能結(jié)合的靶位點(diǎn)NLRP1

利用targetscan 網(wǎng)站預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，miR-16-5p 可能結(jié)合的靶位點(diǎn)為NLRP1。見圖3。通過(guò)熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)發(fā)現(xiàn)，miR-16-5p 可顯著抑制WT 質(zhì)粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質(zhì)粒（野生型）的熒光素酶活性， 而不影響MT 質(zhì)粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質(zhì)粒（突變型）的熒光報(bào)告基因活性（P＜0.05）。見圖4。

圖3 targetscan 網(wǎng)站預(yù)測(cè)miR-16-5p 可能結(jié)合的靶位點(diǎn)

圖4 熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果

3 討論

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤。近年來(lái)雖然乳腺癌患者的死亡率有所下降，其5 年生存率有所提高，但此病的發(fā)病率仍呈增高的趨勢(shì)[11]。針對(duì)乳腺癌的靶向治療是近年來(lái)乳腺癌治療中的研究熱點(diǎn)。乳腺癌中MicroRNA-16-5p 過(guò)表達(dá)后，可通過(guò)靶向血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A（VEGFA）抑制腫瘤的增殖和侵襲，并引發(fā)腫瘤細(xì)胞凋亡[12]。miR-16-5p 是乳腺癌原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶組織中穩(wěn)定表達(dá)的一種MicroRNA[13]。炎性小體是一種存在于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的多聚復(fù)合體，核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白家族（NLRPs）是炎性小體最為經(jīng)典的一類[14]。在乳腺癌的發(fā)病機(jī)制中，NLRP1 可參與有絲分裂、突變、血管生成、細(xì)胞存活、免疫抑制和轉(zhuǎn)移[15]。已有研究證實(shí)，MiR-16-5p 可通過(guò)靶向NLRP1 來(lái)控制細(xì)胞焦亡[10]。有研究在人乳腺癌組織中發(fā)現(xiàn)NLRP1 呈高表達(dá)，且與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移階段及Ki-67 水平相關(guān)[16]。本研究的結(jié)果顯示，癌癥組細(xì)胞比正常組細(xì)胞miR-16-5p 的mRNA 相對(duì)表達(dá)值顯著下降（P＜0.05）；癌癥組細(xì)胞比正常組細(xì)胞NLRP1 的mRNA 相對(duì)表達(dá)值顯著上升（P＜0.05）；癌癥組細(xì)胞miR-16-5p 過(guò)表達(dá)后miR-16-5p 的表達(dá)水平顯著上升、NLRP1 的表達(dá)水平顯著下降（P＜0.05）。提示miR-16-5p 在乳腺癌中呈低表達(dá)，NLRP1 在乳腺癌中呈高表達(dá)。本研究的結(jié)果顯示，miR-16-5p 可顯著抑制WT 質(zhì)粒+miR-16-5p mimics+pRL-TK 質(zhì)粒（野生型）的熒光素酶活性，而不影響MT 質(zhì)粒+miR-16-5p mimics+pRLTK 質(zhì)粒（突變型）的熒光報(bào)告基因活性（P＜0.05）。進(jìn)一步證明了miR-16-5p 與NLRP1 的靶向調(diào)控關(guān)系。

綜上所述，miR-16-5p 在乳腺癌中呈低表達(dá)，NLRP1 在乳腺癌中呈高表達(dá)。miR-16-5p 可靶向調(diào)控NLRP1 而抑制乳腺癌的增殖。本研究為臨床上治療乳腺癌提供了新的思路和用藥策略。