張輝,宋永勝,吳斌
(中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院泌尿外科,沈陽(yáng) 110001)
腎癌是泌尿系中最常見的惡性腫瘤之一,僅次于膀胱腫瘤,約占腎臟惡性腫瘤的85%。既往腎癌就診時(shí)20%~35%已有轉(zhuǎn)移,6%~15%是因?yàn)檗D(zhuǎn)移癥狀而就診[1],因此加強(qiáng)對(duì)腎癌轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制的研究尤為重要。KISS-1基因是一個(gè)重要的腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因,能明顯抑制腫瘤細(xì)胞的化學(xué)趨向性和侵襲性,并限制腫瘤細(xì)胞的遷移、蠕動(dòng)功能[2]。本研究擬應(yīng)用實(shí)時(shí)PCR檢測(cè)KISS-1基因和上皮細(xì)胞鈣粘蛋白(epithelia cadherin,E-cadherin)在腎癌中的表達(dá),并研究KISS-1對(duì)腎癌細(xì)胞Caki-1中E-cadherin的調(diào)控作用。
網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2011-09-26 12:08
所有組織標(biāo)本均來(lái)源于2007-2010年中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院泌尿外科患者,包括53例原發(fā)未轉(zhuǎn)移腎癌和46例原發(fā)伴轉(zhuǎn)移腎癌?;颊吣挲g47~63歲,行經(jīng)腹腔根治性腎切除術(shù),經(jīng)病理診斷證實(shí)為腎透明細(xì)胞癌,均未接受放療和化療。組織標(biāo)本切除后浸入RNAlater,放入-80℃冰箱中保存。人腎癌細(xì)胞系Caki-1為本實(shí)驗(yàn)室保存;重組真核表達(dá)載體pIRES2-KISS1為本實(shí)驗(yàn)室前期研究構(gòu)建。總RNA抽提試劑TRIZOL和轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamin 2000購(gòu)自Invitrogen公司,大腸埃希菌DH5α、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和實(shí)時(shí)PCR試劑盒購(gòu)自TaKaRa公司,無(wú)內(nèi)毒素質(zhì)粒中提試劑盒購(gòu)自北京天根公司,抗KISS-1和E-cadherin抗體購(gòu)自Abcam公司,辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的二抗購(gòu)自北京中山公司,Western blot相關(guān)試劑購(gòu)自上海碧云天公司。
1.2.1 實(shí)時(shí)PCR:TRIZOL法提取總RNA,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。以β-actin為內(nèi)參基因,按照試劑盒說(shuō)明書擴(kuò)增KISS-1和 E-cadherin基因,KISS-1上游引物:5′-TTCCTCTGTGCCACCCACTT-3′, 下 游 引 物 :5′-GCAGTAGCAGCTGGCTTCCT-3′;E-cadherin 上游引物:5′-GCTTCCCTCTTTCATCTCCT-3′,下游引物:5′-TAGTTCCGCTCTGTCTTTGG-3′。應(yīng)用 ABI公司的7500 Real-time PCR儀,7500 Software v2.0軟件。實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)采用比較CT值法(2-ΔΔCT法)進(jìn)行相對(duì)定量分析。計(jì)算公式:(1)改變的倍數(shù)=2-ΔΔCT;(2)ΔΔCT=ΔCT腫瘤組-ΔCT癌旁組;(3)ΔCT=CT靶基因-CT內(nèi)參。結(jié)果為相對(duì)于對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組中靶基因的表達(dá)相對(duì)于內(nèi)參的改變倍數(shù)。
1.2.2 提取無(wú)內(nèi)毒素重組載體:將表達(dá)載體pIRES2-KISS-1轉(zhuǎn)化大腸埃希菌DH5α,接種于含有100 μg/mL氨芐青霉素的LB液體培養(yǎng)基中,37℃振蕩培養(yǎng)過(guò)夜,收集菌液,采用無(wú)內(nèi)毒素質(zhì)粒中提試劑盒,按照說(shuō)明書抽提無(wú)內(nèi)毒素重組載體。
1.2.3 載體轉(zhuǎn)染:Caki-1細(xì)胞以5×104/孔轉(zhuǎn)種于6孔培養(yǎng)板中,培養(yǎng)至細(xì)胞80%~90%融合。按轉(zhuǎn)染試劑說(shuō)明書進(jìn)行轉(zhuǎn)染,繼續(xù)培養(yǎng)48 h后收集細(xì)胞進(jìn)行Western blot檢測(cè)。
1.2.4 Western blot:未轉(zhuǎn)染的Caki-1細(xì)胞為空白對(duì)照組,轉(zhuǎn)染pIRES2的Caki-1細(xì)胞為陰性對(duì)照組,轉(zhuǎn)染pIRES2-KISS1的Caki-1細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)組。提取待測(cè)細(xì)胞蛋白,定量,行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳,轉(zhuǎn)膜后將PVDF膜先后與一抗和二抗孵育,與ECL發(fā)光底物結(jié)合后顯影、成像。經(jīng)GDS凝膠成像分析系統(tǒng)進(jìn)行光密度分析,目的條帶的光密度與內(nèi)參蛋白β-actin的光密度的比值即為目的蛋白表達(dá)的相對(duì)值。
通過(guò)引物溶解曲線分析,KISS-1基因擴(kuò)增成功。結(jié)果顯示,KISS-1mRNA在原發(fā)未轉(zhuǎn)移腎癌和原發(fā)伴轉(zhuǎn)移腎癌組織中的△CT分別為4.372±0.518與 5.841±0.487,ΔΔCT為 1.469,伴轉(zhuǎn)移組中 KISS-1 mRNA較未轉(zhuǎn)移組明顯下調(diào),為未轉(zhuǎn)移組表達(dá)量的36.1%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。而E-cadherin mRNA 的△CT分別為 3.647±0.438與 4.904±0.548,ΔΔCT為 1.257,E-cadherinmRNA 在伴轉(zhuǎn)移組中表達(dá)明顯下調(diào),為未轉(zhuǎn)移組表達(dá)量的41.8%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
通過(guò)Pearson相關(guān)分析,KISS-1和E-cadherin的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.735,P<0.05)。
空白對(duì)照組、陰性對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中KISS-1蛋白的相對(duì)表達(dá)分別為0.473±0.052、0.446±0.048和1.138±0.074,E-cadherin蛋白的相對(duì)表達(dá)分別為 0.564±0.061、0.587±0.068 和 1.263±0.087(圖1)。與空白和陰性對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中KISS-1和E-cadherin蛋白的表達(dá)均明顯上調(diào),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
KISS-1基因是由Lee等[3]在人類黑色素細(xì)胞株中發(fā)現(xiàn)的一種腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因,定位于染色體1q32-q41。KISS-1基因能明顯抑制腫瘤細(xì)胞的化學(xué)趨向性和侵襲性,并限制腫瘤細(xì)胞的遷移蠕動(dòng)功能[2]。KISS-1基因在乳腺癌和胃癌等多種腫瘤中存在轉(zhuǎn)移抑制作用[4,5]。最新的研究表明,KISS-1 基因高表達(dá)在膽囊癌和胰腺癌患者中均有較好的預(yù)后[6,7]。本研究應(yīng)用實(shí)時(shí)PCR檢測(cè)發(fā)現(xiàn),與原發(fā)未轉(zhuǎn)移腎癌相比,KISS-1mRNA在原發(fā)伴轉(zhuǎn)移腎癌組織中的表達(dá)明顯下調(diào)。KISS-1基因與腎癌的轉(zhuǎn)移相關(guān),可能在腎癌的轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)揮抑制作用。我們前期的細(xì)胞水平研究發(fā)現(xiàn),沉默腎癌769-P細(xì)胞中KISS-1基因的表達(dá)能夠增強(qiáng)769-P細(xì)胞的侵襲能力[8]。因此,研究證實(shí)KISS-1基因在腎癌中具有抑制腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的功能。
E-cadherin屬于鈣粘蛋白家族,它廣泛存在于各類上皮細(xì)胞中,通過(guò)胞漿連環(huán)蛋白與細(xì)胞骨架蛋白相連,是介導(dǎo)細(xì)胞之間以及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)粘附的主要分子之一[9]。有研究報(bào)道,E-cadherin由于啟動(dòng)子區(qū)甲基化等原因造成的表達(dá)下調(diào),與多種腫瘤的轉(zhuǎn)移相關(guān)[10,11]。本研究發(fā)現(xiàn),與原發(fā)未轉(zhuǎn)移腎癌相比,E-cadherinmRNA在原發(fā)伴轉(zhuǎn)移腎癌組織中的表達(dá)明顯升高。E-cadherin基因與腎癌的轉(zhuǎn)移相關(guān)。進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析顯示,在全部的腎癌組織中KISS-1和E-cadherin的表達(dá)呈正相關(guān),二者之間可能有內(nèi)在的調(diào)控關(guān)系。
我們將表達(dá)載體pIRES2-KISS1轉(zhuǎn)染腎癌Caki-1細(xì)胞,上調(diào)其中KISS-1蛋白的表達(dá),Western blot檢測(cè)證實(shí)E-cadherin蛋白顯著上調(diào)。腎癌細(xì)胞中KISS-1和E-cadherin存在正性調(diào)控的關(guān)系,KISS-1的表達(dá)改變能夠影響E-cadherin的表達(dá)。綜上所述,我們認(rèn)為KISS-1基因能夠通過(guò)上調(diào)E-cadherin的表達(dá)發(fā)揮其腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因的作用,進(jìn)一步的深入探討將為研究腎癌的轉(zhuǎn)移機(jī)制提供新的理論依據(jù),而且能夠?yàn)槟I癌的治療提供新靶點(diǎn)。
[1]葛宏發(fā),李慎勤.泌尿外科疾病診斷和鑒別診斷[M].2版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2001:199.
[2]West A,Vojta PJ,Welch DR,et al.Chromosome localization and genomic structure of the KISS-1 metastasis suppressor gene(KISS1)[J].Genomics,1998,54(1):145-148.
[3]Lee JH,Miele ME,Hicks DJ,et al.KISS-1 a novel human malignant melanoma metastasis suppressor gene[J].J Natl Cancer Inst,1996,88(23):1731-1737.
[4]Mitchell DC,Abdelrahim M,Weng J,et al.Regulation of KISS-1 metastasis suppressor gene expression in breast cancer cells by direct interaction of transcription factors activator protein-alpha and specificity protein-1[J].J Biol Chem,2006,281(1):51-58.
[5]Dhar DK,Naora H,Kubota H,et al.Downregulation of KISS-1 expression is responsible for tumor invasion and worse prognosis in gastric carcinoma[J].Int J Cancer,2004,111(6):8868-8872.
[6]Sanchez-Carbayo M,Capodieci P,Cordon-Cardo C.Tumor suppressor role of KISS-1 in bladder cancer:loss of KISS-1 expression is associated with bladder cancer progression and clinical outcome[J].Am J Pathol,2003,162(2):609-617.
[7]Katagiri F,Nagai K,Kida A,et al.Clinical significance of plasma metastin level in pancreatic cancer patients[J].Oncol Rep,2009,21(3):815-819.
[8]張輝,趙丹懿,宋永勝.KISS-1基因在腎癌中的表達(dá)及對(duì)細(xì)胞侵襲力的影響[J].中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2007,36(2):171-172.
[9]Kokkinos MI,Murthi P,Wafai R,et al.Cadherins in the human placenta-epithelial-mesenchymal transition(EMT)and placental development[J].Placenta,2010,31(9):747-755.
[10]Derksen PW,Braumuller TM,van der Burg E,et al.Mammaryspecific inactivation of E-cadherin and p53 impairs functional gland development and leads to pleomorphic invasive lobular carcinoma in mice[J].Dis Model Mech,2011,4(3):347-358.
[11]Chou CH,Lieu AS,Wu CH,et al.Differential expression of hedgehog signaling components and Snail/E-cadherin in human brain tumors[J].Oncol Rep,2010,24(5):1225-1232.