魯笑欽,王志紅,付美洲,王 琪,王利君,李元昆
(1.鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科,河南 鄭州 450014;2.河南省人民醫(yī)院教育培訓(xùn)部,河南 鄭州 450003)
卵巢癌是我國女性最常見的惡性腫瘤之一,發(fā)病率僅次于宮頸癌,在女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤中居第2位,但病死率居首位[1-2]。手術(shù)聯(lián)合化療是卵巢癌患者的主要治療方式,化療耐藥是導(dǎo)致復(fù)發(fā)的重要因素。順鉑(DDP)在卵巢癌化療方案中極其重要,引起卵巢癌DDP耐藥的原因尚未完全明確。長鏈非編碼RNA(long non-coding RNA, lncRNA)通過作為內(nèi)源競爭RNA(competing endogenous RNA, ceRNA)在卵巢癌DDP耐藥中起重要作用。本研究將對lncRNA LOC554202作為ceRNA調(diào)控微小RNA(micro RNA,miR)-98-5p在卵巢癌DDP耐藥中的作用進行研究。
1.1 實驗材料人卵巢癌細胞系A(chǔ)2780、人胚胎腎細胞系293T(美國ATCC細胞庫),注射用DDP(山東齊魯制藥有限公司),RNA提取Trizol試劑盒、反轉(zhuǎn)錄試劑盒、SYBR Green 1熒光染料試劑盒(日本TaKaRa 公司),雙熒光素酶檢測試劑盒(美國Promega公司),引物合成(上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司),慢病毒包裝試劑盒、LipofectamineTM 3000試劑盒(美國Thermo Fisher Scientific公司),細胞計數(shù)試劑盒(CCK-8,日本同仁化學(xué)研究所)。
1.2 實驗方法
1.2.1 雙熒光素酶檢測實驗 利用在線靶基因預(yù)測工具TargetScan (http://www.targetscan.org/)預(yù)測LOC554202與miR-98-5p存在的結(jié)合位點。利用雙熒光素酶檢測實驗驗證兩者的靶向關(guān)系。LOC554202序列片段(LOC554202-WT、LOC554202-MUT)構(gòu)建熒光素酶報告基因載體pGL4.17。采用lipofectamineTM 3000 將LOC554202-WT或LOC554202-MUT與miR-98-5p-NC或miR-98-5p mimics共轉(zhuǎn)染293T細胞,按雙熒光素酶檢測實驗試劑盒說明書操作,檢測熒光素酶的熒光活性。
1.2.2 過表達和敲降LOC554202 利用對數(shù)生長期的A2780細胞株和DDP耐藥的A2780(A2780/DDP)細胞株,未轉(zhuǎn)染組細胞常規(guī)培養(yǎng),其余分別轉(zhuǎn)染pcDNA3.1、pcDNA3.1-LOC554202,定量PCR(quantitative PCR,qPCR)檢測細胞中miR-98-5p的表達。利用對數(shù)生長期的A2780細胞株和A2780/DDP細胞株,未轉(zhuǎn)染組細胞常規(guī)培養(yǎng),其余分別轉(zhuǎn)染siRNA-NC和siRNA-LOC554202,qPCR檢測細胞中miR-98-5p的表達。
1.2.3 qPCR實驗 Trizol抽提總RNA。逆轉(zhuǎn)錄合成互補DNA(complementary DNA,cDNA):20 μL反應(yīng)體系。反應(yīng)條件:42 ℃,1 h;95 ℃,滅活10 min;冰浴5 min;cDNA保存于-20 ℃?zhèn)溆?。根?jù)從GenBank中查得的基因序列用Primer Design 軟件設(shè)計引物序列如下:LOC554202,F(xiàn):5’-TCTCTGGTGCTTCCCTCCTT-3’,R:5’-GATCTAAGCTTGAGCCCCCA-3’;miR-98-5p,F(xiàn):5’-CACCGCAGAAGCGGCACTTTATAAGCGAACT-3’,R:5’-TTATAAAGTGCCGCTTCTGCTTATAAGTTCGC-3’; U6,F(xiàn):5’-GCTTCGGCAGCACATATACTAAAAT-3’,R:5’-CGCTTCAGAATTTGCGTGTCAT-3’;β-actin,F(xiàn):5’-CTCCATCCTGGCCTCGCTGT-3’,R:5’-GCTGTCACCTTCACCGTTCC-3’。擴增條件:25 μL反應(yīng)體系,94 ℃,2 min,預(yù)變性;94 ℃,30 s,變性;58 ℃,30 s,復(fù)性;72 ℃,40 s,延伸;共進行40個循環(huán)。設(shè)定每個循環(huán)退火期結(jié)束后程序自動記錄該循環(huán)的熒光值。qPCR實驗均重復(fù)3次。
1.2.4 CCK-8實驗 制備細胞懸液,細胞計數(shù),96孔板中接種細胞后,置于37 ℃培養(yǎng)箱中。每孔加入10 μL CCK8溶液。將培養(yǎng)板在培養(yǎng)箱內(nèi)繼續(xù)孵育2 h,用酶標儀測定波長450 nm處的光密度值(OD450)。CCK-8實驗均重復(fù)3次。
2.1 雙熒光素酶檢測實驗驗證LOC554202和miR-98-5p的靶向關(guān)系生物信息學(xué)預(yù)測LOC554202和miR-98-5p存在靶向結(jié)合位點(圖1)。LOC554202-wt +miR-NC mimic組、LOC554202-WT +miR-98-5p mimic組、LOC554202-MUT +miR-NC mimic組、LOC554202-MUT +miR-98-5p mimic組熒光活素酶活性值分別為2.608±0.287、1.884±0.067、3.152±0.260、3.051±0.166,總體比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=23.365,P<0.001)。兩兩比較示,LOC554202-WT +miR-nc mimic組和LOC554202-WT +miR-98-5p mimic組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。這提示過表達miR-98-5p后,LOC554202熒光素酶活性顯著下調(diào);LOC554202突變后熒光素酶活性下調(diào)作用消失,證實了miR-98-5p與LOC554202存在相互作用。
圖1 生物信息學(xué)分析預(yù)測 LOC554202和miR-98-5p靶向結(jié)合位點
2.2 LOC554202和miR-98-5p在A2780細胞株和A2780/DDP細胞株中的表達LOC554202在A2780/DDP細胞株中的相對表達量為0.509±0.032,低于A2780細胞株的1.001±0.054,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=13.505,P<0.001)。miR-98-5p在A2780/DDP細胞株中相對表達量為2.184±0.076,高于A2780細胞株的1.001±0.048,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=22.720,P<0.001)。見圖2、3。
圖2 LOC554202在不同細胞株中的表達
A2780細胞株和A2780/DDP細胞株比較,t=13.505,P<0.001
圖3 miR-98-5p在不同細胞株中的表達
A2780細胞株和A2780/DDP細胞株比較,t=22.720,P<0.001
2.3 過表達或敲降LOC554202對A2780細胞株miR-98-5p表達的影響pcDNA3.1-LOC554202組A2780細胞株LOC554202相對表達量為1.902±0.060,高于pcDNA3.1組的1.001±0.051,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=19.874,P<0.001);pcDNA3.1-LOC554202組A2780細胞株miR-98-5p相對表達量為0.635±0.033,低于pcDNA3.1組的1.001±0.064,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=8.863,P=0.001);提示LOC554202過表達后,A2780細胞株中LOC554202相對表達量顯著上調(diào),而miR-98-5p相對表達量顯著下調(diào)。siRNA-LOC554202組A2780細胞株LOC554202相對表達量為0.563±0.057,低于siRNA-NC組的1.000±0.021,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=12.516,P<0.001);siRNA-LOC554202組A2780細胞株miR-98-5p相對表達量為1.472±0.088,高于siRNA-NC組的1.001±0.042,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=8.834,P=0.001);提示LOC554202敲降后,A2780細胞株中LOC554202相對表達量顯著下調(diào),miR-98-5p相對表達量顯著上調(diào)。見圖4、5。
圖4 過表達或敲降LOC554202對 A2780細胞株中LOC554202表達的影響
pcDNA3.1組和pcDNA3.1-LOC554202組比較,t=12.516,P<0.001;siRNA-NC組和siRNA- LOC554202組比較,t=8.863,P=0.001
2.4 過表達或敲降LOC554202對A2780/DDP細胞株miR-98-5表達的影響pcDNA3.1-LOC554202組A2780/DDP細胞株LOC554202相對表達量為2.411±0.193,高于pcDNA3.1組的1.001±0.064,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=12.016,P<0.001);pcDNA3.1-LOC554202組A2780/DDP細胞株miR-98-5p相對表達量為0.620±0.058,低于pcDNA3.1組的1.001±0.049,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=8.683,P=0.001);提示LOC554202過表達后,A2780/DDP細胞株中LOC554202相對表達量顯著上調(diào),而miR-98-5p相對表達量顯著下調(diào)。siRNA-LOC554202組A2780/DDP細胞株LOC554202相對表達量為0.432±0.012,低于siRNA-NC組的1.000±0.035,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=26.545,P<0.001);siRNA-LOC554202組A2780/DDP細胞株miR-98-5p相對表達量為1.499±0.057,高于siRNA-NC組的1.000±0.036,比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=12.723,P<0.001);提示LOC554202敲降后,A2780/DDP細胞株中LOC554202相對表達量顯著下調(diào),miR-98-5p相對表達量顯著上調(diào)。見圖6、7。
圖5 過表達或敲降LOC554202對 A2780細胞株中miR-98-5p表達的影響
pcDNA3.1組和pcDNA3.1-LOC554202組比較,t=19.874,P<0.001;siRNA-NC組和siRNA- LOC554202組比較,t=8.834,P=0.001
2.5 LOC554202對A2780細胞株和A2780/DDP細胞株增殖的影響對于A2780細胞株和A2780/DDP細胞株,LOC554202過表達均可顯著抑制細胞增殖(F=112.060,P<0.001;F=74.988,P<0.001),而LOC554202敲降均可顯著促進細胞增殖(F=39.842,P<0.001;F=34.087,P<0.001)。見圖8。
2.6 LOC554202對A2780細胞株和A2780/DDP細胞株IC50的影響對于A2780細胞株和A2780/DDP細胞株,LOC554202過表達均可顯著降低細胞的IC50,而LOC554202敲降均可顯著提升細胞的IC50。見圖9。
卵巢癌惡性程度高,起病隱匿,大多數(shù)被發(fā)現(xiàn)時已處于臨床Ⅲ~Ⅳ期。卵巢癌細胞減滅術(shù)和鉑類聯(lián)合紫杉醇化療是晚期卵巢癌患者的標準治療方案,但超過25%的患者會發(fā)生對鉑類的耐藥,并且部分耐藥患者對后續(xù)鉑類化療方案的反應(yīng)性不足30%[2-3]。
圖6 過表達或敲降LOC554202對 A2780/DDP細胞株中LOC554202表達的影響
pcDNA3.1組和pcDNA3.1-LOC554202組比較,t=12.016,P<0.001;siRNA-NC組和siRNA- LOC554202組比較,t=26.545,P<0.001
圖7 過表達或敲降LOC554202對 A2780/DDP細胞株中miR-98-5p相對表達量的影響
pcDNA3.1組和pcDNA3.1-LOC554202組比較,t=8.683,P=0.001;siRNA-NC組和siRNA- LOC554202組比較,t=12.723,P<0.001
編碼lncRNA LOC554202的基因位于9p21.3。在不同腫瘤組織中,LOC554202可表現(xiàn)為癌基因或抑癌基因的作用[4]。LOC554202在胃癌細胞中過表達,可能通過下調(diào)p21和E-cadherin的表達水平促進胃癌增殖和遷移[5]。敲降LOC554202會降低乳腺癌細胞的增殖,誘導(dǎo)細胞凋亡,并在體外抑制遷移或侵襲,在體內(nèi)抑制腫瘤發(fā)生[6]。高水平的LOC554202預(yù)示宮頸癌預(yù)后不良[7]。LOC554202在直腸癌中低表達,并與病理分期和腫瘤大小密切相關(guān);其過表達在體外降低細胞增殖、誘導(dǎo)細胞凋亡,并在體內(nèi)阻礙了腫瘤的發(fā)生[8]。LOC554202通過上調(diào)miR-31表達促進非小細胞肺癌的獲得性吉非替尼耐藥[4]。過表達的LOC554202提示奧沙利鉑治療的結(jié)直腸癌患者預(yù)后良好[9]。
圖8 LOC554202對A2780細胞株和A2780/DDP細胞株增殖的影響
圖9 LOC554202對A2780細胞株和A2780/DDP細胞株IC50的影響
miR-98-5p屬于let-7家族成員。miR-98-5p在乳腺癌中起抑癌作用[10]。LncRNA SNHG4通過抑制miR-98-5p的表達促進肺癌細胞的增殖、遷移、侵襲和上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化[11]。HEIH可以通過miR-98-5p/HECTD4軸促進膽管細胞癌的發(fā)生和發(fā)展[12]。miR-98-5p可通過天冬酰胺連接的糖基化3對非小細胞肺癌起到負調(diào)控的作用[13]。miR-98-5p的過表達與卵巢上皮性癌患者的DDP耐藥性和不良預(yù)后有關(guān),其過表達顯著增強卵巢上皮性癌對DDP治療的耐藥性[14]。攜帶成纖維細胞驅(qū)動的外泌體攜帶過表達的miR-98-5p,可通過下調(diào)p21細胞周期蛋白依賴性激酶4抑制劑1A促進卵巢癌對DDP的耐藥[15]。
本研究結(jié)果顯示:相較于A2780細胞株,A2780/DDP細胞株中LOC554202呈低表達,miR-98-5p呈過表達。說明LOC554202和miR-98-5p可能與卵巢癌DDP耐藥相關(guān)。隨后進行的生物信息學(xué)分析和實驗證實LOC554202是miR-98-5p的靶標。在A2780細胞株和A2780/DDP細胞株中,LOC554202的過表達和敲降均會導(dǎo)致miR-98-5p相對表達量的顯著下調(diào)和上調(diào),并可影響細胞的增殖能力和耐藥。這說明無論在A2780細胞株中,還是在A2780/DDP細胞株中,LOC554202均可通過ceRNA調(diào)控miR-98-5p的表達,且LOC554202均可顯著影響細胞的增殖和耐藥。
綜上所述,lncRNA LOC554202和miR-98-5p可能與卵巢癌DDP耐藥相關(guān),LOC554202可通過ceRNA調(diào)控miR-98-5p的表達,調(diào)控卵巢癌DDP化療的耐藥。