張 敏,王琳娜,孫 超
1.濟(jì)南市人民醫(yī)院檢驗科,山東 濟(jì)南 271100;
2.山東省青島療養(yǎng)院檢驗科,山東 青島 266071;
3.青島市市立醫(yī)院高壓氧科,山東 青島 266071
胰腺導(dǎo)管癌是一種惡性程度很高的消化道惡性腫瘤,5年生存率不足8%[1]。90%的胰腺癌為起源于胰腺管上皮的導(dǎo)管腺癌,侵襲性強(qiáng),易轉(zhuǎn)移,早期確診率低,手術(shù)死亡率高,治愈率低,是預(yù)后極差的惡性腫瘤之一[2]。胰腺導(dǎo)管癌的侵襲轉(zhuǎn)移機(jī)制尚不明確。腫瘤細(xì)胞的增殖依賴于有氧糖酵解;葡萄糖的有氧糖酵解產(chǎn)生大量的乳酸,導(dǎo)致酸性的腫瘤微環(huán)境[3]。研究發(fā)現(xiàn),酸性的腫瘤微環(huán)境有助于腫瘤細(xì)胞的局部浸潤、轉(zhuǎn)移及腫瘤復(fù)發(fā)[4]。由此可見,乳酸代謝在腫瘤中起著重要作用[5]。因此,研究胰腺導(dǎo)管癌中的乳酸代謝有著重要意義。
單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白1(monocarboxylate transporter 1,MCT1)是一種跨膜蛋白,幾乎存在于所有腫瘤細(xì)胞中,主要參與轉(zhuǎn)運酮體、乳酸及丙酮酸等[3]。在腫瘤細(xì)胞中,有氧糖酵解是主要的代謝方式[6],細(xì)胞內(nèi)代謝產(chǎn)生的乳酸增多,需要依賴于MCT1及時將細(xì)胞內(nèi)的乳酸轉(zhuǎn)運至細(xì)胞外,維持細(xì)胞內(nèi)的pH值不至于過低;同時,乳酸亦可以作為“替代燃料”,當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的葡萄糖缺乏時,腫瘤細(xì)胞會利用乳酸作為能源,MCT1會將細(xì)胞外游離的乳酸轉(zhuǎn)運至細(xì)胞內(nèi),以維持腫瘤細(xì)胞的能量需求[7]。因此,MCT1在乳酸轉(zhuǎn)運及代謝中起著重要作用。研究證實,MCT1在腫瘤發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要作用[8],但MCT1在胰腺導(dǎo)管癌中的作用仍不清楚,有待于進(jìn)一步研究。本研究擬從體內(nèi)胰腺導(dǎo)管癌臨床組織水平及體外細(xì)胞系水平探討MCT1在胰腺導(dǎo)管癌組織中表達(dá)的臨床病理學(xué)意義及在胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞系遷移浸潤中的作用。
從濟(jì)南市人民醫(yī)院病理科調(diào)取2006—2010年手術(shù)切除的胰腺導(dǎo)管癌組織及癌旁正常組織樣本78對,組織均為術(shù)前病理冰凍診斷所取,未經(jīng)任何放化療。所有樣本均經(jīng)常規(guī)石蠟切片,H-E染色,并由高年資臨床病理科醫(yī)師檢查確診為胰腺導(dǎo)管癌。從濟(jì)南市人民醫(yī)院普外科收集51對新鮮液氮速凍的胰腺癌及癌旁正常組織標(biāo)本用于提取總RNA。本研究所調(diào)取的石蠟包埋樣本和液氮凍存的新鮮組織均得到濟(jì)南市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn),所有樣本均由相應(yīng)的患者簽署知情同意書。
胰腺癌細(xì)胞系PANC-1(人胰腺上皮樣癌細(xì)胞,超三倍體)和Capan-1(人胰腺上皮腫瘤細(xì)胞,攜帶BRCA2 6174位移碼突變)購自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院腫瘤細(xì)胞庫。PANC-1和Capan-1接種到含10%胎牛血清和雙抗的RPMI-1640培養(yǎng)基中,置于37 ℃、CO2體積分?jǐn)?shù)為5%的細(xì)胞培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)。MCT1慢病毒干擾載體的MCT1干擾序列、對照序列及具體構(gòu)建方法主要參照參考文獻(xiàn)[9]進(jìn)行。干擾序列及其對照序列主要由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。病毒轉(zhuǎn)染參照病毒載體說明書進(jìn)行。miR-124-3p mimic(5’-UAAGGCACG CGGUGAAUGCC-3’)、miR-124-3p inhibitor(5’-GGCAUUCACCGCGUGCCUUA-3’)和陰性對照miR-124-3p-scramble(5’-ACUA CUGAGUGACAGUAGA-3’)均由上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司設(shè)計合成用于轉(zhuǎn)染胰腺癌細(xì)胞。miR-124-3p mimic、miR-124-3p inhibitor和陰性對照miR-124-3p-scramble轉(zhuǎn)染根據(jù)參考文獻(xiàn)[10]進(jìn)行具體操作。
運用TRIzol(購自美國Thermo Fisher Scientific公司)法提取細(xì)胞總RNA。取1 μg總RNA用NCode? miRNA第一鏈cDNA合成試劑盒進(jìn)行mRNA或miRNA反轉(zhuǎn)錄成20 μL體系cDNA。使用SYBR Green Master mix(購自日本Takara公司)和IQ5 RTFQ-PCR系統(tǒng)(購自美國Bio-Rad公司)擴(kuò)增cDNA模板。檢測MCT1 mRNA以β-actin作為內(nèi)參基因,檢測miR-124-3p則以U6作為內(nèi)參基因。miR-124-3p莖-環(huán)結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)錄引物序列:5’-GCCTATGGCTTTTTATTCCTATGT-3’。反轉(zhuǎn)錄條件:16 ℃、30 min,42 ℃、30 min,75 ℃、15 min。反轉(zhuǎn)錄結(jié)束后進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR反應(yīng)體系按試劑盒說明配制。miR-124-3p的正義鏈為5’-GCTAAGGCACGCGGTG-3’,反義鏈為5’-GTGCAGGGTCCGAGGT-3’;MCT1的正義鏈為5’-AAGGCATCCAGACCAGA AACCG-3’,反義鏈為5’-AGCATCGAGCA G G G C T C TA A C C-3’;U 6的正義鏈為5’-G T G C T C G C T T C G G C A G C A C ATA TA C TA A A AT T G G A A-3’,反義鏈為5’-ATCCAGTGCAGGGTCCGAGG -3’,特異性反轉(zhuǎn)錄引物為5’-GTCGTATCCAGT GCAGGGTCCGAGGTATTCGCACTGGA TACGACAAAATA-3’;β-actin的正義鏈為5’-GAAAGCCTGCCGGTGACTAA-3’,反義鏈為5’-AGGAAAAGCATCACCCGGAG-3’。PCR擴(kuò)增的反應(yīng)條件為:95 ℃、2 min,95 ℃、30s,60 ℃、35 s,共40個循環(huán),記錄循環(huán)閾值(Ct),采用2-△△Ct法計算miR-124-3p和MCT1 mRNA的相對表達(dá)量。每組實驗重復(fù)3次。
為了驗證miR-124-3p能否結(jié)合MCT1 3’-UTR序列,我們運用生物信息學(xué)分析預(yù)測MCT1 3’-UTR序列,發(fā)現(xiàn)MCT1 3’-UTR序列上具有miR-124-3p的結(jié)合位點。我們自行構(gòu)建了在GV272載體上亞克隆包含預(yù)測結(jié)合位點或突變的3’-UTR的片段。經(jīng)生工生物工程(上海)股份有限公司DNA測序驗證正確后,使用LipofectamineTM3000根據(jù)說明書將該質(zhì)粒與miR-124-3p mimic或scramble序列共轉(zhuǎn)染至HEK-293T細(xì)胞中,轉(zhuǎn)染后48 h收集細(xì)胞,用雙熒光素酶報告系統(tǒng)進(jìn)行分析。
石蠟切片均應(yīng)放置到60 ℃恒溫箱中烘烤1 h;石蠟切片移入新鮮配制二甲苯溶液中浸泡20 min,更換二甲苯后再次浸泡20 min;切片分別置于梯度乙醇中進(jìn)行脫蠟處理;蒸餾水;3%H2O2浸泡切片10 min,盡可能滅活內(nèi)源性過氧化物酶;PBS清洗后,進(jìn)行檸檬酸緩沖液抗原熱修復(fù)。滴加羊血清封閉液,室溫溫育1 h;棄去封閉液并直接滴加一抗(稀釋度1∶200,購自美國Origene公司),切片置于免疫組織化學(xué)濕盒中,于4 ℃冰箱中溫育過夜;第2天,棄去一抗,PBS清洗3次,每次5 min;滴加相應(yīng)的二抗(鼠/兔通用型二抗,購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司),室溫溫育1 h;PBS清洗3次,每次5 min;每張切片滴加1滴新鮮配制的DAB顯色液進(jìn)行顯色,當(dāng)肉眼可見切片組織呈棕色或顯微鏡觀察到組織經(jīng)DAB顯色后呈現(xiàn)出淺棕色著色時,應(yīng)注意及時終止顯色反應(yīng);切片晾干后封片(中性樹膠),顯微鏡下逐一觀察切片染色效果,并使用Leica圖像采集系統(tǒng)進(jìn)行病理組織圖像采集。
MCT1表達(dá)定位于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì),為棕黃色或棕褐色顆粒。免疫組織化學(xué)染色后,每張病理切片均隨機(jī)選取4個高倍視野,切片分別經(jīng)低、中、高倍鏡觀察分析,由2名高年資病理科醫(yī)師根據(jù)切片的染色強(qiáng)度及組織陽性細(xì)胞數(shù)進(jìn)行綜合評分,評分標(biāo)準(zhǔn)如下:根據(jù)陽性細(xì)胞的比例定義為:<5%,0分;5%~25%,1分;26%~50%,2分;51%~75%,3分;>75%,4分。根據(jù)染色強(qiáng)度定義為:陰性(基本不著色),0分;弱陽性(呈淺黃色),2分;中等陽性(呈棕黃色),3分;強(qiáng)陽性(呈棕褐色),4分。染色指數(shù)(staining index,SI)是綜合切片陽性細(xì)胞數(shù)的染色強(qiáng)度及切片陽性細(xì)胞數(shù)所占比例,兩者的乘積為染色指數(shù)評定的最終得分(即SI=切片染色強(qiáng)度×陽性細(xì)胞所占比例)。SI評分結(jié)果(0、1、2、3、4、6、8、9、12、16分),0~4分被判定為低表達(dá),6~12分被判定為高表達(dá)。
收集細(xì)胞,加入RIPA裂解液(購自北京百泰克生物技術(shù)有限公司)以裂解細(xì)胞,提取總蛋白質(zhì),用BCA(購自美國Thermo Fisher Scientific公司)法測定樣品蛋白的濃度,加入5×蛋白緩沖液,在100 ℃下煮沸5 min使蛋白變性;準(zhǔn)備10%十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)凝膠,用于蛋白質(zhì)電泳,轉(zhuǎn)到硝酸纖維性素膜上(購自美國Sigma-Aldrich公司),用5%的脫脂奶粉室溫封閉1 h,膜洗滌3次后,滴加特異性MCT1抗體(稀釋度1∶800,購自美國Santa Cruz Biotechnology公司)和β-actin抗體(稀釋度1∶1 000,購自美國R&D公司),在4 ℃的條件下培養(yǎng)過夜后,用TBST洗膜,加入辣根過氧化物酶標(biāo)記的二抗,室溫培育1 h,再次洗膜,滴加ECL行膜的曝光反應(yīng)。使用Quantity One軟件分析蛋白條帶的灰度值,比較蛋白質(zhì)的變化。
細(xì)胞克隆形成實驗,主要參照參考文獻(xiàn)[11]進(jìn)行。將要接種的細(xì)胞懸液混勻,將細(xì)胞懸液緩慢地沿壁加入24孔板孔內(nèi),梯度按照每孔400、200、100個細(xì)胞,靜止5 min,然后轉(zhuǎn)移至細(xì)胞培養(yǎng)箱培養(yǎng)14 d以上。計數(shù)、統(tǒng)計并拍照。
細(xì)胞劃痕實驗主要參照參考文獻(xiàn)[12]進(jìn)行。劃痕所需工具均用75%乙醇擦拭,并置于超凈工作臺內(nèi)紫外照射10 min;用直尺和標(biāo)記筆在6孔細(xì)胞培養(yǎng)板背面均勻劃線,所劃直線橫穿過孔,每孔劃3條直線;常規(guī)培養(yǎng)細(xì)胞,至對數(shù)生長期后接種于6孔細(xì)胞培養(yǎng)板(細(xì)胞密度約3×105個/mL)上,在顯微鏡下觀察細(xì)胞融合率達(dá)80%~90%后,用移液器吸嘴(10 μL吸嘴)沿著直尺并盡量垂直于培養(yǎng)板背面的橫線劃痕;用無菌PBS清洗去除劃下的細(xì)胞,并更換為不含雙抗和血清的RPMI-1640培養(yǎng)基;劃痕后細(xì)胞靜置培養(yǎng),根據(jù)實驗?zāi)康?,在不同的時間點進(jìn)行拍照取樣,每組試驗重復(fù)3次。統(tǒng)計分析使用Image J軟件對劃痕的修復(fù)情況進(jìn)行定量分析。
胰酶消化細(xì)胞并用PBS清洗,1 000 r/min離心5 min(離心半徑為13.5 cm),用無血清RPMI-1640培養(yǎng)基吹打細(xì)胞沉淀制成細(xì)胞懸液(細(xì)胞密度約3×104個/mL);小室上室接種細(xì)胞懸液(100 μL/室),小室下室接種無血清培養(yǎng)基(500 μL/室),置于細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi)靜置培養(yǎng)48 h;取出Transwell 24孔細(xì)胞培養(yǎng)板,棄去小室內(nèi)液體,上室用4%多聚甲醛溶液固定30 min;PBS清洗小室上室,用棉簽擦拭小室內(nèi)Matrigel和殘留的細(xì)胞,小室置于0.1%結(jié)晶紫染液中,染色15 min;蒸餾水充分清洗結(jié)晶紫染液,小室置于通風(fēng)櫥中風(fēng)干,用倒置相差顯微鏡觀察穿出的細(xì)胞并拍照,每組試驗重復(fù)3次;統(tǒng)計分析使用Image J軟件對小室穿出的細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)及定量分析。
運用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。試驗數(shù)據(jù)在進(jìn)行比較之前,先進(jìn)行數(shù)據(jù)的方差齊性檢驗和正態(tài)分布檢驗。經(jīng)SPSS軟件進(jìn)行檢驗后,如數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布,可先將數(shù)據(jù)進(jìn)行函數(shù)轉(zhuǎn)換,使其符合正態(tài)分布,隨后再對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)的比較分析。數(shù)據(jù)的組間比較采用交叉表及χ2檢驗分析。采用Kaplan-Meier法繪制生存曲線。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義,采用Log-rank法對差異進(jìn)行顯著性檢驗。
為明確MCT1在胰腺導(dǎo)管癌中的表達(dá)水平,我們運用免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測了78例胰腺導(dǎo)管癌及配對癌旁正常組織。免疫組織化學(xué)結(jié)果顯示,MCT1陽性顆粒定位于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì),相比癌旁正常組織,MCT1顯著高表達(dá);其表達(dá)強(qiáng)度從陰性表達(dá)(7例)、弱陽性(15例)、中陽性(26例)到強(qiáng)陽性(30例)不等。將中陽性和強(qiáng)陽性歸為MCT1高表達(dá)(56例),弱陽性及陰性表達(dá)歸為低表達(dá)(22例)(圖1)。MCT1在癌旁正常組織中鮮有陽性表達(dá)(4例),大部分癌旁正常組織(74例)中免疫組織化學(xué)技術(shù)難以檢測到陽性表達(dá)。由此可見,MCT1在胰腺導(dǎo)管癌組織中的表達(dá)顯著上調(diào),提示MCT1可能起著癌基因的作用。
圖 1 MCT1在胰腺導(dǎo)管癌中的表達(dá)顯著上調(diào)Fig. 1 MCT1 was observed to be significantly over-expressed in pancreatic ductal adenocarcinoma tissues
在明確MCT1在胰腺導(dǎo)管癌組織中的表達(dá)顯著上調(diào)后,我們分析了其表達(dá)的臨床病理學(xué)意義。統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),MCT1高表達(dá)與胰腺導(dǎo)管癌的分化程度(P=0.001)、臨床分期(P=0.042)和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P=0.012)具有顯著相關(guān)性;而與其他臨床病理學(xué)參數(shù),如性別、年齡、腫瘤大小等均無顯著相關(guān)性(表1)。此外,在我們收集的78例臨床組織樣本中,有8例無預(yù)后信息,其余均有生存預(yù)后信息。為明確MCT1表達(dá)的預(yù)后意義,我們運用Kaplan-Meier生存曲線分析了MCT1低表達(dá)與高表達(dá)的預(yù)后差異。其中在56例MCT1高表達(dá)患者中,有3例總預(yù)后信息缺失;22例MCT1低表達(dá)患者中,有5例總預(yù)后信息缺失。Kaplan-Meier生存曲線顯示,MCT1低表達(dá)與高表達(dá)之間胰腺導(dǎo)管癌患者的總預(yù)后差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.016,圖2),提示MCT1的表達(dá)強(qiáng)度可以作為胰腺導(dǎo)管癌患者的預(yù)后預(yù)測標(biāo)志物。
為明確MCT1在體外胰腺癌細(xì)胞惡性行為中的生物學(xué)作用,我們在體外細(xì)胞系水平采用細(xì)胞克隆形成實驗、細(xì)胞劃痕實驗和Transwell實驗分別探討了MCT1在胰腺癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲中的作用。細(xì)胞克隆形成實驗結(jié)果顯示,沉默MCT1能夠顯著抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖(圖3)。我們設(shè)置了3個接種細(xì)胞密度梯度,分別為100、200和400個細(xì)胞每孔。相比對照組[PANC-1細(xì)胞對照組為(61±7)個,Capan-1細(xì)胞對照組為(69±6)個],MCT1沉默后PANC-1細(xì)胞和Capan-1細(xì)胞其克隆形成數(shù)分別下降至(22±3)和(28±5)個,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。細(xì)胞劃痕實驗結(jié)果顯示,相比對照組[PANC-1細(xì)胞對照組中間劃痕面積為(99.875±3.228)mm2,Capan-1細(xì)胞對照組中間劃痕面積為(102.147±2.630)mm2],MCT1沉默后PANC-1細(xì)胞及Capan-1細(xì)胞劃痕面積分別下降至(37.343±5.772)及(60.281±5.904)mm2,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。Transwell實驗結(jié)果提示,相比對照組[PANC-1細(xì)胞對照組浸潤細(xì)胞
數(shù)目為(81±4)個,Capan-1細(xì)胞對照組浸潤細(xì)胞數(shù)目為(43±3)個],MCT1沉默后PANC-1細(xì)胞及Capan-1細(xì)胞穿透Transwell基質(zhì)膠后細(xì)胞數(shù)分別下降至(22±7)及(21±5)個,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表 1 MCT1在胰腺導(dǎo)管癌中表達(dá)的臨床病理學(xué)意義分析Tab. 1 Clinicopathological analysis of MCT1 expression in pancreatic ductal adenocarcinoma
圖 2 MCT1表達(dá)與胰腺導(dǎo)管癌患者預(yù)后的相關(guān)性分析Fig. 2 Prognostic analysis of MCT1 expression in pancreatic ductal adenocarcinoma tissues
圖 3 MCT1促進(jìn)胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲Fig. 3 MCT1 was able to promote the proliferation, migration and invasion of pancreatic ductal adenocarcinoma cells
為探討MCT1的可能作用機(jī)制,首先我們運用生物信息學(xué)分析方法預(yù)測了MCT1 3’-UTR序列,發(fā)現(xiàn)其3’-UTR序列具有miR-124-3p的結(jié)合位點(圖4A),提示miR-124-3p可能是MCT1的一個潛在調(diào)控miRNA。其次為了驗證生物信息學(xué)預(yù)測結(jié)果,我們進(jìn)一步運用熒光素酶報告載體實驗分析了miR-124-3p與MCT1 3’-UTR序列的結(jié)合性。結(jié)果顯示,相比對照組熒光活性值(1.238±0.478),miR-124-3p與MCT1 3’-UTR共轉(zhuǎn)染組熒光活性值(0.498±0.102)顯著下降,由此推斷miR-124-3p能夠結(jié)合在MCT1 3’-UTR序列上(圖4B),這也說明了我們前期生物信息學(xué)預(yù)測的正確性,揭示miR-124-3p能夠調(diào)控MCT1的表達(dá),但其調(diào)控的性質(zhì)不明確。我們進(jìn)一步運用Western blot,發(fā)現(xiàn)miR-124-3p能夠負(fù)調(diào)控MCT1的表達(dá),即上調(diào)miR-124-3p能夠顯著性抑制MCT1蛋白的表達(dá);反之亦然(圖4C)。為了在體內(nèi)臨床組織水平上進(jìn)一步驗證miR-124-3p對MCT1的調(diào)控關(guān)系,我們運用RTFQ-PCR技術(shù)分別檢測了51對新鮮液氮凍存的胰腺癌組織及癌旁正常組織中MCT1和miR-124-3p mRNA的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,相比癌旁正常胰腺組織,miR-124-3p在胰腺癌組織中顯著低表達(dá),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001);相比癌旁正常組織,MCT1 mRNA在胰腺癌組織中顯著高表達(dá),差異亦有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);采用Pearson相關(guān)分析統(tǒng)計方法,可以看到在胰腺癌組織中,MCT1和miR-124-3p mRNA的表達(dá)水平顯著負(fù)相關(guān)(圖4D),提示miR-124-3p可以顯著性負(fù)調(diào)控MCT1的蛋白水平。
圖 4 miR-124-3p負(fù)調(diào)控MCT1蛋白表達(dá)Fig. 4 miR-124-3p was identified to negatively regulate MCT1 expression
本研究發(fā)現(xiàn)MCT1在胰腺導(dǎo)管癌組織中的表達(dá)顯著上調(diào),上調(diào)的MCT1與胰腺導(dǎo)管癌的分化程度、臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和預(yù)后具有顯著相關(guān)性。在體外細(xì)胞系水平上,沉默MCT1能夠顯著抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。結(jié)果提示,MCT1在胰腺導(dǎo)管癌中起著癌基因的作用[13],可能是胰腺導(dǎo)管癌治療的一個潛在靶標(biāo)。
MCT作為一種跨膜轉(zhuǎn)運蛋白,存在于多種腫瘤細(xì)胞中。主要參與乳酸及其他單羧酸的跨膜轉(zhuǎn)運,特別是對乳酸具有較高的親和力[13]。MCT家族已發(fā)現(xiàn)有14個成員,分別命名為MCT1到MCT14,他們具有相似的生化特征及不同的組織分布,但均能跨越細(xì)胞膜快速轉(zhuǎn)運H+/乳酸。在腫瘤組織中以MCT1和MCT4最為常見[3],幾乎所有的腫瘤均含有這兩種蛋白。并且MCT1與MCT4均需要CD147的輔助才能起作用。因此,在本研究中我們主要關(guān)注MCT1在胰腺導(dǎo)管癌中表達(dá)的臨床病理學(xué)意義及在體外胰腺癌細(xì)胞中所介導(dǎo)的生物學(xué)作用。本研究發(fā)現(xiàn),MCT1在胰腺導(dǎo)管癌組織中顯著高表達(dá),這與De Oliveira等[14]在胃腸道間質(zhì)瘤中的報道是一致的,即MCT1在胃腸道間質(zhì)瘤中顯著高表達(dá),且其表達(dá)與預(yù)后差具有顯著相關(guān)性。MCT1在胰腺導(dǎo)管癌中的表達(dá)與預(yù)后差有關(guān),這與Simoes-Sousa等[15]在口腔癌中及Johnson等[16]在乳腺癌中的發(fā)現(xiàn)均相一致,即MCT1高表達(dá)與預(yù)后差具有顯著相關(guān)性。我們在體外胰腺癌細(xì)胞系PANC-1和Capan-1中發(fā)現(xiàn),沉默MCT1表達(dá)能夠顯著抑制胰腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲;Payen等[17]的報道支持了我們的這一結(jié)果,提示MCT1是腫瘤轉(zhuǎn)移的相關(guān)基因。亦有研究發(fā)現(xiàn),MCT1與腫瘤化療耐藥相關(guān)[18]。本研究未能開展有關(guān)MCT1表達(dá)與化療耐藥的實驗,因此有關(guān)MCT1的表達(dá)與化療耐藥相關(guān)性仍有待于進(jìn)一步研究證實。此外,Jeon等[19]在肝癌細(xì)胞中深入分析了沉默MCT1后肝癌細(xì)胞在乳酸攝取、氧氣消耗及脂肪合成方面的變化,發(fā)現(xiàn)沉默MCT1能夠顯著降低肝癌細(xì)胞對乳酸的攝取;此外,線粒體氧化磷酸化、脂肪合成及細(xì)胞增殖等均受到顯著性抑制。本研究未能分析沉默MCT1后,胰腺癌細(xì)胞內(nèi)乳酸濃度、線粒體氧化磷酸化和脂肪合成的變化;只觀察到胰腺癌細(xì)胞增殖受到了顯著性抑制。在后續(xù)研究中,我們將分析檢測沉默MCT1后胰腺癌細(xì)胞內(nèi)乳酸的濃度變化及相關(guān)代謝通路的改變。
為了探討MCT1在胰腺癌中作用的相關(guān)機(jī)制,我們運用生物信息學(xué)分析預(yù)測了miR-124-3p可能是MCT1的一個負(fù)調(diào)控miRNA。隨后的雙熒光素酶報告載體實驗及免疫印跡實驗證實了miR-124-3p對MCT1 3’-UTR序列區(qū)域的結(jié)合,提示我們的假設(shè)是正確的。本研究發(fā)現(xiàn),MCT1是miR-124-3p的一個新的負(fù)向調(diào)控靶基因。為了明確miR-124-3p在胰腺癌組織中的表達(dá)水平,我們運用RTFQ-PCR技術(shù)檢測了51對新鮮凍存的胰腺癌及配對癌旁正常組織中miR-124-3p的表達(dá)水平,發(fā)現(xiàn)相比癌旁正常組織,miR-124-3p在胰腺癌組織中的表達(dá)顯著下調(diào),這與先前在胰腺癌中的報道[20-22]是一致的。miR-124-3p不僅在胰腺癌組織中顯著低表達(dá),在肝癌中亦呈現(xiàn)低表達(dá)[23],提示miR-124-3p在癌組織中可能起著類似抑癌基因的作用。本研究并未探討miR-124-3p在胰腺癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲中所發(fā)揮的作用。本研究的樣本例數(shù)有限,有待于進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量進(jìn)行驗證[24];此外,本研究未能分析沉默MCT1后,胰腺癌細(xì)胞內(nèi)乳酸濃度的變化及線粒體氧化磷酸化的變化,這也是本研究的一大缺憾??紤]到MCT1需要CD147蛋白的輔助才能發(fā)揮功能[25],我們在后續(xù)實驗中將繼續(xù)探討CD147在胰腺癌細(xì)胞中的作用。
綜上所述,MCT1在胰腺導(dǎo)管癌中起著癌基因的作用,miR-124-3p能夠負(fù)調(diào)控MCT1的表達(dá)。