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      Ras 相關(guān)結(jié)構(gòu)域家族成員5 對(duì)頭頸鱗癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響

      2021-07-02 09:28:48魯昱晟楊文藝馬海龍胡鏡宙
      關(guān)鍵詞:劃痕引物基因

      魯昱晟,楊文藝,馬海龍,胡鏡宙

      上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院口腔頜面頭頸腫瘤科,上海交通大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院,國(guó)家口腔醫(yī)學(xué)中心,國(guó)家口腔疾病臨床研究中心,上海市口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海200011

      頭頸癌是世界范圍內(nèi)發(fā)病率排名第七位的腫瘤[1],其中以頭頸鱗狀細(xì)胞癌(head and neck squamous cell carcinoma,HNSCC)最為多見(jiàn)。曾有研究估計(jì),2020 年美國(guó)新增頭頸癌5.33 萬(wàn)例,死亡1.08 萬(wàn)例[2]。盡管有包括手術(shù)、放射治療和化學(xué)治療在內(nèi)的多種治療方案,患者預(yù)后仍然不夠理想,5年生存率約為65%[2],超過(guò)50%的晚期患者在治療3年內(nèi)出現(xiàn)復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移[3]。因此,尋找調(diào)控HNSCC 侵襲轉(zhuǎn)移的分子標(biāo)志物是亟待完善的工作。上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制之一,常見(jiàn)的標(biāo)志分子包括上皮型鈣黏蛋白(epithelial cadherin,Ecadherin)等下調(diào)以及鋅指轉(zhuǎn)錄因子Snail 等上調(diào)。Ras 相關(guān)結(jié)構(gòu)域家族成員(Ras association domain family,RASSF)是Ras 蛋白的效應(yīng)分子,通過(guò)Ras 相關(guān)結(jié)構(gòu)域與之結(jié)合。研究顯示RASSF 蛋白在多種腫瘤中表觀(guān)遺傳沉默[4],且往往與腫瘤的惡性特征相關(guān)聯(lián)[5]。RASSF5 是RASSF 蛋白中唯一同時(shí)具有Ras 相關(guān)結(jié)構(gòu)域和SARAH(Sav-RASSF-Hippo)結(jié)構(gòu)域的成員,其編碼基因位于1q32.1,常因啟動(dòng)子發(fā)生甲基化而表達(dá)受到抑制。在骨肉瘤中,RASSF5的低表達(dá)水平與腫瘤發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[6]。而在肝細(xì)胞癌中,RASSF5表達(dá)水平降低與血管浸潤(rùn)和腫瘤包膜不完整等因素相關(guān)[7]。在HNSCC 中,RASSF5因高甲基化而表達(dá)受限,推測(cè)RASSF5可能也參與HNSCC 的侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程[8]。本研究通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)探討RASSF5對(duì)HNSCC 細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響,以期為HNSCC的治療提供新的潛在靶點(diǎn)。

      1 材料與方法

      1.1 主要試劑和儀器

      高糖DMEM 培養(yǎng)基(Hyclone 公司, 美國(guó)),NcmColor 彩色預(yù)染蛋白質(zhì)分子量標(biāo)準(zhǔn)、青霉素-鏈霉素(100×)、超敏增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光(enhanced chemiluminescent,ECL)試劑和0.25%胰蛋白酶消化液(新賽美生物科技有限公司,中國(guó)),過(guò)氧化物酶標(biāo)記二抗(Jackson ImmunoResearch 公司,美國(guó)),甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)抗體(Cell Signaling Technology,美國(guó)),糖原合酶激酶3β(glycogen synthase kinase 3β,GSK-3β)抗體、N 端第9位絲氨酸(serine,Ser) 殘基發(fā)生磷酸化的GSK-3β(phosphorylated GSK-3β,p-GSK-3β) 抗體[p-GSK-3β(Ser9)抗體]、E-cadherin 抗體和Snail 抗體(Abcam 公司,美國(guó)),RASSF5抗體(愛(ài)博泰克生物科技有限公司,中國(guó)),RIPA裂解液、蛋白酶抑制劑混合物、十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)凝膠試劑盒和蛋白質(zhì)上樣緩沖液(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,中國(guó)),TRIzol 試劑(Invitrogen 公司,美國(guó)),反轉(zhuǎn)錄試劑盒和實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(quantitative realtime polymerase chain reaction,qPCR)試劑盒(Takara公司,日本)。

      Quick Drop 超微量分光光度計(jì)(Molecular Devices 公司,美國(guó)),振蕩搖床混合器(KB-5010 型,海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司,中國(guó)),熱循環(huán)基因擴(kuò)增PCR 儀(T100 型,Bio-Rad 公司,美國(guó)),電熱恒溫水槽(DK-8AX 型,上海精其儀器有限公司,中國(guó)),倒置顯微鏡系統(tǒng)(Axio Vert A1 型,Carl Zeiss 公司,德國(guó)),臺(tái)式離心機(jī)(Allegra X-12 型,貝克曼庫(kù)爾特有限公司,美國(guó)),化學(xué)發(fā)光成像儀(Tanon-5200 型,上海天能科技有限公司,中國(guó)),實(shí)時(shí)熒光定量PCR 儀(LightCycler96 型,Roche公司,美國(guó))

      1.2 細(xì)胞培養(yǎng)及病毒轉(zhuǎn)染

      HNSCC 細(xì)胞系Cal27 來(lái)自美國(guó)模式培養(yǎng)物集存庫(kù)(American Type Culture Collection,ATCC);HN30 由美國(guó)馬里蘭大學(xué)提供。細(xì)胞在5% CO2、37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中,以含10%胎牛血清和1×青霉素-鏈霉素雙抗的高糖DMEM 培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。RASSF5過(guò)表達(dá)慢病毒(lentivirus overexpressingRASSF5,LVRASSF5) 及慢病毒空表達(dá)載體(LV vector)的構(gòu)建包裝由吉滿(mǎn)生物科技(上海)有限公司協(xié)助完成。根據(jù)RASSF5基因序列,設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增獲得RASSF5基因片段,并構(gòu)建到CMV-MCSPGK-Puro(PGMLV-PA6)載體上的XhoⅠ和BamHⅠ酶切位點(diǎn)之間;上游引物序列為5'-TACCGGACTCAGATC TCGAGCCACCATGGCCATGGCGTCCCCGG-3',下游引物序列為5'-TATCTAGATCCGGTGGATCCTTACCCAGG TTTGCCCTGGGATTCTCTTAAGG-3'。將Cal27 及HN30細(xì)胞分別接種于6孔板,控制培養(yǎng)密度至50%。在培養(yǎng)基中加入LVRASSF5或LV vector 慢病毒原液,控制感染復(fù)數(shù)(multiplicity of infection,MOI)為50;搖勻后加入濃度為5 μg/mL的聚凝胺。感染24 h后更換新鮮培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng);感染48 h 后將細(xì)胞傳代,控制細(xì)胞鋪展面積為培養(yǎng)皿面積的40%,并在完全培養(yǎng)基中加入嘌呤霉素(2.5 μg/mL)以篩選感染成功后具有嘌呤霉素抗性的細(xì)胞。

      1.3 總RNA提取及qPCR

      在貼壁培養(yǎng)的細(xì)胞中加入適量TRIzol,室溫裂解5 min并收集至Eppendorf(EP)管,加入體積為T(mén)RIzol體積1/5的氯仿后顛倒混勻。12 000×g低溫離心15 min后收集上清液,加入等體積異丙醇后混勻。繼續(xù)12 000×g低溫離心15 min,棄上清液并加入75%乙醇。7 500×g低溫離心5 min 后棄上清液,加入無(wú)水乙醇重復(fù)前一步驟。移除乙醇并自然干燥RNA 沉淀,及時(shí)溶解于焦碳酸二乙酯(diethyl pyrocarbonate,DEPC)水并測(cè)定RNA 濃度。使用反轉(zhuǎn)錄試劑Takara PrimeScript?RT Master Mix 將RNA反轉(zhuǎn)錄為40 μL體系cDNA。按兩步法,每孔以2 μL cDNA為模板,0.8 μL 上、下游引物(預(yù)稀釋成10 μmol/L),10 μL TB Green?Premix Ex Taq?Ⅱ(Tli RNaseH Plus)和6.4 μL 無(wú)核酸酶(RNase free)水組成20 μL 反應(yīng)體系,在羅氏LightCycler?96 系統(tǒng)進(jìn)行qPCR 反應(yīng)。引物序列如下:GAPDH正向引物5'-ACAACTTTGGTATCGTG GAAGG-3',反向引物5'-GCCATCACGCCACAGTTTC-3';RASSF5正向引物5'-GGGCATGAAACTGAGTGAAG A-3',反向引物5'-TGGCATCATAGATGGACTGGG-3'。

      1.4 總蛋白提取及Western blotting

      待細(xì)胞增長(zhǎng)至培養(yǎng)皿面積80%左右,裂解和收集蛋白,12 000×g、4 ℃離心10 min,保留上清液。將蛋白稀釋至統(tǒng)一濃度,加入1/4 體積蛋白質(zhì)上樣緩沖液并加熱變性,以20 μg 的蛋白質(zhì)量上樣于4%~20% SDS-PAGE 凝膠,恒壓電泳至彩色預(yù)染蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品分離至適當(dāng)位置。隨后采用濕轉(zhuǎn)法,300 mA 恒流條件將凝膠內(nèi)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)至甲醇激活的聚偏二氟乙烯膜(polyvinylidene fluoride,PVDF)膜,5%脫脂牛奶室溫封閉非特異性抗原1 h。裁剪含目的蛋白質(zhì)條帶并4 ℃孵育相應(yīng)抗體過(guò)夜。TBST 洗膜3 次,每次10 min,室溫孵育過(guò)氧化物酶標(biāo)記二抗1 h,前述步驟洗膜。加入超敏ECL 化學(xué)發(fā)光液,在化學(xué)發(fā)光成像分析系統(tǒng)中顯影成像并掃描。通過(guò)Image J 軟件對(duì)條帶進(jìn)行灰度分析。

      1.5 劃痕實(shí)驗(yàn)

      將轉(zhuǎn)染LVRASSF5或者LV vector 的Cal27 和HN30 細(xì)胞,按轉(zhuǎn)染病毒不同分為4 組,分別接種于滅菌6 孔板,在新鮮的完全培養(yǎng)基中生長(zhǎng)至鋪滿(mǎn)皿底。隨后在使用滅菌的移液槍頭在皿底細(xì)胞表面劃痕。經(jīng)PBS 輕輕洗滌后改用無(wú)血清培養(yǎng)基培養(yǎng)。劃痕后0 h 為起點(diǎn),間隔12 h 倒置顯微鏡下明場(chǎng)拍照觀(guān)察(40倍視野),以劃痕兩側(cè)細(xì)胞相互接觸作為觀(guān)察終點(diǎn)。通過(guò)Image J 軟件對(duì)各觀(guān)察時(shí)間點(diǎn)的劃痕面積進(jìn)行分析。

      1.6 Transwell遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)

      Transwell遷移實(shí)驗(yàn)中,將轉(zhuǎn)染LVRASSF5或LV vector的Cal27和HN30細(xì)胞按照病毒類(lèi)型分為4組。細(xì)胞消化離心后制備細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞密度為5×105個(gè)/mL。將細(xì)胞懸液輕輕吹打后吸取100 μL 細(xì)胞懸液加入普通Transwell小室。下室加入600 μL 含10% FBS 的高糖DMEM 培養(yǎng)基。在Transwell 侵襲實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置相同分組,將細(xì)胞懸液加入鋪有基質(zhì)膠的Transwell 小室,其余步驟同遷移實(shí)驗(yàn)。36 h(遷移實(shí)驗(yàn))或72 h(侵襲實(shí)驗(yàn))后輕輕吸走上下室培養(yǎng)基,加入4%多聚甲醛固定30 min,隨后用結(jié)晶紫染色。棉簽擦去上室細(xì)胞,并在顯微鏡下觀(guān)察小室下方膜上的染色細(xì)胞。隨機(jī)選取5 個(gè)視野,使用Image J 軟件進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)分析。

      1.7 裸鼠肺轉(zhuǎn)移模型

      10只6周齡雄性BALB/c裸小鼠購(gòu)自上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,飼養(yǎng)于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。動(dòng)物生產(chǎn)許可證SCXK(滬)2018-0006),實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證SYXK(滬) 2016-0016。研究獲得上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理編號(hào)HKDL2018132。擴(kuò)增轉(zhuǎn)染LVRASSF5和LV vector的Cal27細(xì)胞,消化收集細(xì)胞并調(diào)整細(xì)胞密度為1×107個(gè)/mL。將裸鼠分為2 組,每組5 只,經(jīng)尾靜脈分別緩慢注射轉(zhuǎn)染LVRASSF5或LV vector 的Cal27 細(xì)胞懸液100 μL。8 周后,將實(shí)驗(yàn)鼠于麻醉狀態(tài)下實(shí)施安樂(lè)死。打開(kāi)小鼠胸腔,小心解剖并取出肺部,清洗后置于波恩染色液染色,記錄肺部瘤結(jié)節(jié)數(shù)量。

      1.8 生物信息學(xué)分析

      利用GEPIA 平臺(tái),基于TCGA 數(shù)據(jù)進(jìn)行HNSCC 的RASSF5表達(dá)圖譜分析和生存分析,并進(jìn)行RASSF5表達(dá)與E-cadherin 編碼基因——鈣黏蛋白1 基因(cadherin 1,CDH1)表達(dá)的相關(guān)性分析。TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù)HNSCC 的RASSF5表達(dá)圖譜分析策略:基因選擇RASSF5,選擇TCGA HNSCC 數(shù)據(jù)庫(kù)(519 例),對(duì)應(yīng)TCGA 正常組織數(shù)據(jù)(44 例),差異倍數(shù)(fold change,F(xiàn)C)設(shè)為1.5,P值臨界值設(shè)為0.001,統(tǒng)計(jì)學(xué)方法為單因素方差分析(oneway ANOVA)。生存分析策略:選擇TCGA HNSCC 數(shù)據(jù)庫(kù)(519 例),生存方法分別選擇總體生存期(overall survival,OS) 和無(wú)病生存期(disease free survival,DFS),RASSF5 高表達(dá)或低表達(dá)隊(duì)列分割閾值分別設(shè)置為75%和25%。RASSF5與CDH1基因表達(dá)相關(guān)性分析策略:選擇TCGA HNSCC 數(shù)據(jù)庫(kù)(519 例)和對(duì)應(yīng)TCGA正常組織數(shù)據(jù)(44 例),Pearson 相關(guān)系數(shù)分析RASSF5與CDH1基因表達(dá)的相關(guān)性。

      1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

      采用SPSS Statistic 22 軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。定量資料采用±s表示,通過(guò)獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。生存分析采用Kaplan-Meier 法繪制生存曲線(xiàn),使用Log-rank 檢驗(yàn)不同生存曲線(xiàn)的生存率。P<0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

      2 結(jié)果

      2.1 RASSF5表達(dá)水平與HNSCC患者預(yù)后的相關(guān)性

      HNSCC 的RASSF5表達(dá)圖譜分析顯示腫瘤組織中RASSF5表達(dá)水平顯著低于正常組織(FC>1.5,P<0.001,圖1A)。生存分析顯示,RASSF5低表達(dá)患者的DFS 低于RASSF5高水平患者(Log-rankP=0.005);RASSF5低表達(dá)患者的OS 低于RASSF5高水平患者(Log-rankP=0.004,圖1B)。

      圖1 在HNSCC中RASSF5基因表達(dá)水平以及生存分析Fig 1 Gene expression of RASSF5 in HNSCC and the related survival analysis

      2.2 RASSF5對(duì)HNSCC細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響

      為研究RASSF5是否能影響HNSCC 細(xì)胞遷移及侵襲,首先向Cal27 及HN30 細(xì)胞分別轉(zhuǎn)染LVRASSF5和LV vector。經(jīng)qPCR 檢測(cè)證實(shí),Cal27 和HN30 細(xì)胞在轉(zhuǎn)染LVRASSF5后,其RASSF5mRNA 表達(dá)水平相比對(duì)照組顯著提高,分別達(dá)(44.8±0.8) 倍和(60.6±0.6) 倍(圖2A)。通過(guò)劃痕實(shí)驗(yàn)和Transwell 遷移實(shí)驗(yàn)分別測(cè)試RASSF5對(duì)遷移能力的影響。以起始劃痕面積為1,HN30在24 h 到達(dá)觀(guān)測(cè)終點(diǎn),LV vector 組和LVRASSF5組劃痕面積與0 h差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.004,P=0.001),并且LVRASSF5組在觀(guān)察終點(diǎn)的相對(duì)劃痕面積也顯著高于LV vector 組(P=0.003,圖2B)。Cal27 遷移速度較慢,在36 h 到達(dá)觀(guān)測(cè)終點(diǎn),LV vector 組和LVRASSF5組細(xì)胞劃痕面積與0 h 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001,P=0.016),LVRASSF5組在觀(guān)察終點(diǎn)的相對(duì)劃痕面積顯著高于對(duì)照組(P=0.015,圖2C)。Transwell 遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)RASSF5的HN30細(xì)胞和Cal27細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)(36 h)穿出小室膜的細(xì)胞數(shù)量均低于相應(yīng)對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001,P=0.005;圖2D),提示過(guò)表達(dá)RASSF5對(duì)腫瘤細(xì)胞遷移能力具有抑制作用。進(jìn)一步通過(guò)預(yù)鋪基質(zhì)膠的Transwell 小室進(jìn)行細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn),探究RASSF5對(duì)HNSCC 細(xì)胞侵襲能力的影響。結(jié)果顯示過(guò)表達(dá)RASSF5的HN30 細(xì)胞和Cal27 細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)(72 h)穿出小室膜的細(xì)胞數(shù)量均低于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001,P=0.001;圖2E),提示過(guò)表達(dá)RASSF5可抑制Cal27及HN30的侵襲能力。

      圖2 RASSF5對(duì)Cal27和HN30遷移和侵襲能力的影響Fig 2 Effect of RASSF5 on the ability of cell migration and invasion

      2.3 過(guò)表達(dá)RASSF5對(duì)EMT相關(guān)蛋白質(zhì)表達(dá)水平的影響

      通過(guò)GEPIA2 平臺(tái)檢索HNSCC 的TCGA 樣本庫(kù),分析RASSF5和CDH1基因表達(dá)相關(guān)性。Pearson相關(guān)系數(shù)分析提示RASSF5與CDH1基因表達(dá)呈正相關(guān)(R=0.260,P=0.000;圖3A)。Western blotting 分析過(guò)表達(dá)RASSF5后Cal27 和HN30 細(xì)胞中EMT 相關(guān)蛋白表達(dá)水平改變,結(jié)果顯示RASSF5表達(dá)上調(diào)后CDH1表達(dá)產(chǎn)物E-cadherin蛋白表達(dá)水平增加,p-GSK-3β/GSK-3β 比值和Snail 表達(dá)水平均下調(diào)(圖3B、C)。

      2.4 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證RASSF5抑制腫瘤轉(zhuǎn)移

      為了進(jìn)一步檢測(cè)RASSF5對(duì)腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移能力的影響,本研究分別構(gòu)建Cal27 過(guò)表達(dá)RASSF5組和對(duì)照組裸鼠肺轉(zhuǎn)移模型,通過(guò)肺部瘤結(jié)節(jié)數(shù)量評(píng)估腫瘤轉(zhuǎn)移。結(jié)果顯示過(guò)表達(dá)RASSF5組的裸鼠肺部轉(zhuǎn)移瘤結(jié)節(jié)少于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.049,圖4)。

      圖3 過(guò)表達(dá)RASSF5對(duì)EMT相關(guān)蛋白表達(dá)的影響Fig 3 Effects of RASSF5 overexpression on protein expression of EMT-related proteins

      圖4 RASSF5對(duì)Cal27細(xì)胞肺轉(zhuǎn)移的影響Fig 4 Effect of RASSF5 on lung metastasis of Cal27 cells

      3 討論

      本研究通過(guò)GEPIA2平臺(tái)分析TCGA 數(shù)據(jù)庫(kù),發(fā)現(xiàn)在HNSCC 中RASSF5基因表達(dá)呈低水平,且低表達(dá)RASSF5的患者有著較差的OS 和DFS。以往的文獻(xiàn)報(bào)道RASSF5基因表達(dá)水平在多種腫瘤中下降,其中包括HNSCC[8]、胃賁門(mén)腺癌[9]和小兒肝母細(xì)胞瘤[10]等。此外,RASSF5的低表達(dá)水平還與包括食管鱗癌[11]在內(nèi)的腫瘤患者不良預(yù)后相關(guān)。

      本研究選用了2 種常用的HNSCC 細(xì)胞系Cal27 和HN30,通過(guò)劃痕實(shí)驗(yàn)、Transwell 遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)染RASSF5過(guò)表達(dá)慢病毒使細(xì)胞獲得高水平的RASSF5后,Cal27 和HN30 的遷移和侵襲能力明顯受到抑制,提示RASSF5可能參與調(diào)控HNSCC 的侵襲轉(zhuǎn)移能力。EMT是上皮細(xì)胞經(jīng)過(guò)特定轉(zhuǎn)化程序后獲得間充質(zhì)細(xì)胞表型的過(guò)程,被認(rèn)為是腫瘤發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中獲得惡性表型(尤其是浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移)的重要機(jī)制之一。經(jīng)過(guò)EMT 的腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出上皮細(xì)胞表型丟失,典型的特征為E-cadherin表達(dá)水平下降。本研究通過(guò)GEPIA2 庫(kù)分析顯示RASSF5和CDH1的基因表達(dá)在HNSCC 中呈正相關(guān),而Western blotting 結(jié)果也表明過(guò)表達(dá)RASSF5后,E-cadherin 蛋白的表達(dá)水平也隨之提高。

      在腫瘤發(fā)展過(guò)程中,E-cadherin 表達(dá)下調(diào)主要由轉(zhuǎn)錄抑制導(dǎo)致,參與的轉(zhuǎn)錄因子包括鋅指蛋白Snail/Slug 家族和堿性螺旋-環(huán)-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)E12/E47 因子等[12]。Snail 是一種含有鋅指結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子。有研究[13]顯示Snail 能特異性地結(jié)合編碼E-cadherin基因CDH1的啟動(dòng)子區(qū)域“CAGGTG”序列(E-box),同時(shí)募集組蛋白去乙?;? (histone deacetylase 1,HDAC1)、HDAC2和甲基轉(zhuǎn)移酶EZH2對(duì)組蛋白3上的第27 位賴(lài)氨酸(histone H3 lysine 27,H3K27)和組蛋白3上的第9 位賴(lài)氨酸(histone H3 lysine 9,H3K9)進(jìn)行甲基化和去乙?;揎?,繼而抑制CDH1轉(zhuǎn)錄。Snail 上具有2 個(gè)保守的富含絲氨酸(serine,S)的模體(motif),為GSK-3β的作用位點(diǎn)[14]。GSK-3β磷酸化motif 1可促進(jìn)Snail泛素化降解過(guò)程,而磷酸化motif 2則可調(diào)節(jié)Snail的胞內(nèi)定位從胞核向胞質(zhì)變化[12]。GSK-3β 的活性受到不同的磷酸化方式調(diào)控,其中GSK-3β 的N 端第9 位Ser 殘基發(fā)生磷酸化起到抑制其活性的作用[15-16]。為此本研究從蛋白水平檢測(cè)Snail、p-GSK-3β (Ser9) 及GSK-3β,發(fā)現(xiàn)RASSF5上調(diào)與Snail 表達(dá)水平降低有關(guān),同時(shí)p-GSK-3β(Ser9)水平顯著下降,而GSK-3β 總蛋白水平無(wú)明顯變化。因此,RASSF5可能通過(guò)抑制GSK-3β 的Ser9 磷酸化失活途徑,促進(jìn)了Snail 泛素化降解,繼而降低對(duì)E-cadherin的轉(zhuǎn)錄抑制。

      除了對(duì)細(xì)胞遷移和侵襲能力的抑制作用外,近年來(lái)還有研究報(bào)道RASSF5可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡[17]和衰老[18],提示RASSF5可能在多方面起到腫瘤抑制作用。而Li 等[19]報(bào)道的Tet 甲基胞嘧啶雙加氧酶1(ten-eleven translocation methylcytosine dioxygenase 1,TET1) 靶向RASSF5啟動(dòng)子區(qū)域以及Sun 等[20]報(bào)道的特異性去甲基酶含Jumonji 結(jié)構(gòu)域蛋白3(Jumonji domain-containing 3,Jmjd3)降低RASSF5啟動(dòng)子區(qū)域組蛋白3 上的第27 位賴(lài)氨酸的三甲基化(trimethylation on histone H3 lysine 27,H3K27me3)等,均可調(diào)控RASSF5表達(dá)升高,為靶向RASSF5位點(diǎn)的研究提供一定思路。

      綜上所述,本研究通過(guò)體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)RASSF5抑制HNSCC 細(xì)胞遷移和侵襲能力,其機(jī)制可能為RASSF5通過(guò)GSK-3β/Snail 通路抑制EMT 進(jìn)而抑制侵襲轉(zhuǎn)移。該研究有望為HNSCC的治療提供新的潛在靶點(diǎn)。

      參·考·文·獻(xiàn)

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