于汝通,王 磊,孫國(guó)良,蔣 泉,李 洋(河北省承德市中心醫(yī)院泌尿外科,承德 067000;通訊作者,E-mail:nsgiz0@163.com)
膀胱癌是起源于膀胱黏膜上的一種泌尿系惡性病變。近些年膀胱癌患者發(fā)病數(shù)量逐漸增多,對(duì)人類的健康發(fā)展極為不利[1]。膀胱癌早期病癥較為隱匿,缺乏特異性,患者通常無(wú)明顯癥狀,往往容易被忽視。伴隨著病情的發(fā)展,患者機(jī)體發(fā)生間斷性血尿、病灶處刺激等癥狀時(shí)才逐漸引起注意,但此時(shí)大多患者病情已經(jīng)處于較為嚴(yán)重階段,預(yù)后效果不理想[2]。有研究表示早期確診并積極配合治療的膀胱癌患者的預(yù)后更佳[3,4]。研究發(fā)現(xiàn)雌激素受體(strogen receptor,ER)可能是引起膀胱癌發(fā)生概率更高的重要因素之一[5]。ER來(lái)自核受體超家族,是由配體激活的轉(zhuǎn)錄因子。有報(bào)道顯示ER信號(hào)途徑在多種類型的惡性腫瘤疾病的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用,這受到廣大學(xué)者的關(guān)注[6]。其亞型之一的ERβ在膀胱癌組織中的表達(dá)上調(diào)且與膀胱癌的病理分級(jí)以及患者生存期密切相關(guān),可作為該病的預(yù)后指標(biāo)之一[7]。但目前有研究表明抑制ERβ表達(dá)對(duì)膀胱癌細(xì)胞的增殖、遷移等過(guò)程發(fā)揮抑制作用,但其作用機(jī)制尚不明確。因此本研究中我們通過(guò)降低ERβ在膀胱癌細(xì)胞中的表達(dá)水平探討其對(duì)膀胱癌細(xì)胞生物活性的影響機(jī)制,以期為膀胱癌的診療開辟出新的途徑。
選取2018年2月至2019年8月于我院治療的30例膀胱癌患者的手術(shù)病例標(biāo)本以及癌旁2 cm的組織作為研究樣本,樣本經(jīng)石蠟包埋,存于-80 ℃液氮,且經(jīng)過(guò)本院倫理委員會(huì)本次研究審核批準(zhǔn)。BIU-87細(xì)胞購(gòu)買自青島奧科生物開發(fā)有限公司。
①已確診為膀胱癌;②患者及家屬對(duì)本次研究知情同意;③首次接受膀胱癌手術(shù)治療。
①經(jīng)過(guò)放化療冶療的患者;②患者資料不完整;③患者拒絕配合相關(guān)研究等。
免疫組化SP試劑盒(上海滬震生物科技有限公司);RT-PCR試劑盒(上海谷研);ERβ及陰性對(duì)照siRNA(浙江百奧邁科);流式細(xì)胞儀(江蘇海博生物);電泳儀、PCR儀(北京由萊普特科學(xué)儀器);PVDF膜(北京環(huán)宇金鷹);恒溫?fù)u床(上海沉匯儀器Co.,Ltd)等。胎牛血清(滁州仕諾達(dá)生物科技);P38 MAPK、p-P38 MAPK抗體購(gòu)自上海雷浩信息科技);二甲基亞砜(DMSO)購(gòu)自金克隆(北京)生物技術(shù);Transwell小室購(gòu)自北京明陽(yáng)科華生物科技。
1.5.1 細(xì)胞培養(yǎng) 在DMEM培育液(有胎牛血清)中培養(yǎng)BIU-87細(xì)胞株。細(xì)胞數(shù)到80%-90%時(shí)進(jìn)行胰蛋白酶消化,然后采取1 600 r/min離心5 min,收集、重懸并培養(yǎng)細(xì)胞。
1.5.2 分組 將膀胱癌細(xì)胞分為膀胱癌組(無(wú)轉(zhuǎn)染BIU-87細(xì)胞)、ERβ-NC組(轉(zhuǎn)染ERβ空載體)、ERβ-siRNA組(轉(zhuǎn)染ERβ siRNA)。
1.5.3 細(xì)胞轉(zhuǎn)染 將數(shù)量為1×104個(gè)的BIU-87細(xì)胞株接種到96孔中,15 h后,待BIU-87細(xì)胞重復(fù)融合,在EP管中放入200 μl轉(zhuǎn)染液體(Lipofectamine 2000轉(zhuǎn)染試劑)和4 μl脂質(zhì)體,然后分別加入5 μg的ERβ siRNA和5 μg ERβ空載體,充分混合后,轉(zhuǎn)染9 h后,用含血清雙抗的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)。
1.6.1 細(xì)胞免疫組化檢測(cè)ERβ在膀胱癌組織及其癌旁組織中的表達(dá) 采用SP法,步驟參照說(shuō)明書。取樣本脫蠟水化,H2O2失活,低火加熱1 min修復(fù)抗原加血清封閉,加一抗P38 MAPK及ERK1/2(1 ∶1 000),PBS沖洗,再加入IgG(1 ∶2 000),最后加入DAB顯色劑染色。染色時(shí),以PBS代替一抗。顯微鏡觀察結(jié)果。膀胱癌組織中的陽(yáng)性信號(hào)為淡黃色至棕褐色,位于細(xì)胞核。計(jì)分采用4級(jí)記分評(píng)價(jià)方法,標(biāo)準(zhǔn)如下:無(wú)染色,分值A(chǔ)為0分,染色細(xì)胞占比為0-5%,分值B為0分;淺黃色染色,分值A(chǔ)為1分,染色細(xì)胞占比為6%-25%,分值B為1分;棕黃色染色,分值A(chǔ)為2分,染色細(xì)胞占比為26%-49%,分值B為2分;棕色染色,分值A(chǔ)為3分,染色細(xì)胞占比為50%-100%,分值B為3分。分值A(chǔ)與B之和為0分或者1分表示細(xì)胞為陰性,A與B之和為≥2分為陽(yáng)性。
1.6.2 RT-PCR檢測(cè)ERβ、P38 MAPK mRNA表達(dá) 把保存在-80 ℃環(huán)境中的BIU-87細(xì)胞取出研磨,用Trizol進(jìn)行總RNA的提取,逆轉(zhuǎn)錄參照說(shuō)明書執(zhí)行,將逆轉(zhuǎn)后所得的cDNA進(jìn)行熒光反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。所有反應(yīng)嚴(yán)格按照反應(yīng)的條件進(jìn)行擴(kuò)增,內(nèi)參采用GAPDH,變性95 ℃ 3 min變性95 ℃ 5 s退火60 ℃ 1 min共40個(gè)循環(huán)。取平均值計(jì)算Ct值,計(jì)算方法用2-ΔΔCt法。序列見(jiàn)表1。
表1 ERβ、P38 MAPK基因引物序列Table 1 Primer sequences of ERβ and P38 MAPK
1.6.3 MTT細(xì)胞活力檢測(cè) 細(xì)胞數(shù)量、接種同1.5.1細(xì)胞培養(yǎng)方法,然后將細(xì)胞置于5%CO2、37 ℃培養(yǎng)12 h,轉(zhuǎn)染24 h,然后換液(此時(shí)即為0 h)。繼續(xù)培養(yǎng)0-96 h,每24 h記錄,吸棄培養(yǎng)液,加新培養(yǎng)液100 μl和5 mg/ml的MTT溶液20 μl,孵育4 h,吸棄培養(yǎng)液,每孔加入150 μl DMSO,振蕩孵育10 min。酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀492 nm測(cè)定光吸收值。
1.6.4 Hoechst33258熒光染色法檢測(cè)細(xì)胞凋亡 膀胱癌組、ERβ-NC組和ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞接種、數(shù)量同1.5.1細(xì)胞培養(yǎng)方法后,采用40 g/L的多聚甲醛固定0.5 h,采用TrintonX-100透明處理,加入Hoechst熒光材料染色,常溫下0.5 h后,檢測(cè)細(xì)胞凋亡(SW480細(xì)胞核固縮,呈現(xiàn)碎片狀),凋亡率=凋亡細(xì)胞/細(xì)胞總數(shù)×100%。
1.6.5 Transwell小室檢測(cè)細(xì)胞侵襲能力 膀胱癌組、ERβ-NC組和ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞接種、數(shù)量同1.5.1,將50 mg/L的基質(zhì)膠稀釋后加入小室上層,37 ℃下呈凝膠狀態(tài),細(xì)胞數(shù)目為1×105/ml,上室中加入細(xì)胞懸液,下室中加入少量胎牛血清培養(yǎng)基,37.5 ℃,培養(yǎng)2 d,取出培養(yǎng)基,拭去殘留細(xì)胞,現(xiàn)配結(jié)晶紫,每孔500 μl,將小室放入,25 ℃染色30 min,PBS清洗1次,稍晾干。顯微鏡觀察每個(gè)樣本連續(xù)選5清晰視野進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì),然后計(jì)算器平均數(shù)。
1.6.6 Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)膀胱癌BIU-87細(xì)胞遷移 膀胱癌組、ERβ-NC組和ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞放于6孔板內(nèi),細(xì)胞充分生長(zhǎng)長(zhǎng)滿底部時(shí),每隔0.5 cm利用Mark畫一條垂直線,穿過(guò)孔,PBS清洗3次,加入培養(yǎng)基24 h取樣,顯微鏡拍照,用Leica圖形分析系統(tǒng)測(cè)量植塊邊緣至遷移出膀胱癌細(xì)胞的最遠(yuǎn)相對(duì)距離,用顯微測(cè)量尺校正并計(jì)算遷移的最遠(yuǎn)距離。
1.6.7 Westernblot檢測(cè)蛋白表達(dá) 將BIU-87細(xì)胞進(jìn)行裂解并提取核蛋白,并對(duì)核蛋白的濃度進(jìn)行測(cè)量,分裝后,保存在-20 ℃的環(huán)境中。將提取出的蛋白溶液和緩沖溶液進(jìn)行混勻,按照4 ∶1的比例進(jìn)行,為了讓蛋白質(zhì)變性需將蛋白溶液全部進(jìn)行煮沸處置。50 μg蛋白樣品電泳后轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,加脫脂奶粉封閉1 h。加入一抗P38 MAPK及ERK1/2(1 ∶1 000)后TTBS3次漂洗(間隔10 min),最后加入IgG(1 ∶2 000)對(duì)溶液稀釋,25 ℃封閉1 h。取出PVDF膜TTBS漂洗3次(間隔10 min),DAB顯色后照相。
采用SPSS23.0軟件分析膀胱癌組、ERβ-NC組、ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞侵襲、凋亡等數(shù)據(jù),多組比較采用單因素方差分析,多個(gè)時(shí)間點(diǎn)比較重復(fù)測(cè)量方差分析,事后檢驗(yàn)采用Bonferroni法進(jìn)行組間兩兩比較,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
結(jié)果顯示ERβ陽(yáng)性細(xì)胞呈淡黃色或棕黃色顆粒,位于細(xì)胞核中(見(jiàn)圖1),ERβ在膀胱癌組織中的陽(yáng)性率為46.67%,在癌旁組織中陽(yáng)性率為6.67%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,見(jiàn)表2)。
箭頭所指為ERβ陽(yáng)性表達(dá),主要存在于細(xì)胞核中圖1 膀胱癌及癌旁組織中ERβ陽(yáng)性表達(dá) (×200)Figure 1 Positive expression of ERβ in bladder cancer tissues and adjacent tissues (×200)
表2 ERβ在不同組織中的表達(dá) 例(%)Table 2 The expression of ERβ in different tissues cases(%)
三組比較,ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞中ERβ的表達(dá)量最低(見(jiàn)圖2),提示轉(zhuǎn)染成功。ERβ-siRNA組ERβ及P38 MAPK mRNA表達(dá)量低于其他兩組(P<0.01),膀胱癌組和ERβ-NC組ERβ及P38 MAPK mRNA相對(duì)表達(dá)量相似,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)圖2)。
與膀胱癌組相比,*P<0.05,**P<0.01;與ERβ-NC組相比,#P<0.05,##P<0.01圖2 ERβ-siRNA對(duì)三組細(xì)胞ERβ、P38 MAPK mRNA表達(dá)量的影響Figure 2 Effects of ERβ-siRNA on mRNA expression of ERβ and P38 MAPK in three groups
結(jié)果顯示,BIU-87細(xì)胞活力呈時(shí)間依賴性增加,培養(yǎng)24 h時(shí),三組間BIU-87細(xì)胞活力無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),培養(yǎng)48,72,96 h時(shí),ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞活力較膀胱癌組和ERβ-NC組比較明顯減弱(P<0.05),膀胱癌組BIU-87細(xì)胞活力與ERβ-NC組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)圖3)。
與膀胱癌組相比,*P<0.05;與ERβ-NC組相比,#P<0.05圖3 ERβ-siRNA對(duì)三組細(xì)胞活力的影響Figure 3 Effects of ERβ-siRNA on the viability of three groups of cells
結(jié)果顯示ERβ-siRNA組與膀胱癌組、ERβ-NC組比較BIU-87細(xì)胞凋亡數(shù)量最多(P<0.05);膀胱癌組BIU-87細(xì)胞熒光強(qiáng)度最弱,細(xì)胞凋亡率最低,膀胱癌組與ERβ-NC組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)圖4,5)。
與膀胱癌組相比,*P<0.05;與ERβ-NC組相比,#P<0.05圖4 ERβ-siRNA對(duì)三組細(xì)胞凋亡率的影響Figure 4 Effects of ERβ-siRNA on apoptosis rate of BIU-87 cells in three groups
圖5 Hoechst 33258熒光染色觀察ERβ-siRNA對(duì)膀胱癌細(xì)胞凋亡的影響 (×400)Figure 5 Effects of ERβ-siRNA on apoptosis rate of BIU-87 cells by Hoechst 33258 fluoresence staining (×400)
膀胱癌組、ERβ-NC組和ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞侵襲數(shù)量比較有顯著差異(F=1857,P<0.001),其中ERβ-siRNA組侵襲數(shù)量明顯少于其他兩組(均P<0.05),ERβ-NC組細(xì)胞侵襲數(shù)量與膀胱癌組相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)圖6,7)。
圖6 Transwell小室檢測(cè)觀察ERβ-siRNA對(duì)細(xì)胞侵襲的影響 (×400)Figure 6 Effect of ERβ-siRNA on the cell invasion by Transwell chamber assay (×400)
與膀胱癌組相比,***P<0.001;與ERβ-NC組相比,###P<0.001圖7 ERβ-siRNA對(duì)膀胱癌細(xì)胞侵襲數(shù)量的影響Figure 7 Effect of ERβ-siRNA on the number of cell invasion in three groups
培養(yǎng)0 h時(shí),各組BIU-87細(xì)胞無(wú)遷移;培養(yǎng)24 h時(shí),ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞遷移距離與ERβ-NC組及膀胱癌組比較明顯增加(均P<0.05),ERβ-NC組BIU-87細(xì)胞遷移距離與膀胱癌組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)圖8,9)。
與膀胱癌組相比,*P<0.05;與ERβ-NC組相比,#P<0.05圖8 ERβ-siRNA對(duì)三組細(xì)胞遷移的影響Figure 8 Effects of ERβ-siRNA on cell migration in three groups
圖9 Transwell小室檢測(cè)ERβ-siRNA對(duì)三組細(xì)胞遷移的影響 (×400)Figure 9 Effects of ERβ-siRNA on cell migration in three groups by Transwell assay (×400)
ERβ-siRNA組BIU-87細(xì)胞中P38 MAPK、p-P38 MAPK及ERK1/2蛋白表達(dá)與膀胱癌組、ERβ-NC組比較明顯降低(P<0.01),膀胱癌組P38 MAPK、p-P38 MAPK及ERK1/2蛋白表達(dá)量與ERβ-NC組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05,見(jiàn)圖10)。
與膀胱癌組相比,*P<0.05,**P<0.01;與ERβ-NC組相比,#P<0.05,##P<0.01圖10 ERβ-siRNA對(duì)細(xì)胞中P38 MAPK、p-P38 MAPK及ERK1/2的蛋白表達(dá)水平的影響Figure 10 Effect of ERβ-siRNA on the protein expression levels of P38 MAPK, p-P38 MAPK and ERK1/2 in three groups
目前在膀胱癌的治療中主要依靠手術(shù)切除配合化療來(lái)緩解患者的病痛,但是該治療方式被證實(shí)也存在局限性,多類并發(fā)癥的發(fā)生以及手術(shù)對(duì)醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的依賴都給手術(shù)結(jié)果造成了不確定性[8]。近些年大量研究證實(shí)雌激素受體能夠通過(guò)ERβ調(diào)節(jié)尿路上皮癌細(xì)胞的生長(zhǎng)參與膀胱癌的發(fā)生發(fā)展進(jìn)程,因此有學(xué)者推測(cè)可將ERβ作為膀胱癌治療的重要靶點(diǎn),該發(fā)現(xiàn)為該病的治療提供了新的方向[9]。ERβ定位于染色體14q22-24,近些年關(guān)于其與各類腫瘤疾病的研究較為常見(jiàn),但其在腫瘤疾病中的機(jī)制尚未完全闡明[10]。因此在本研究中我們通過(guò)抑制物轉(zhuǎn)染膀胱癌細(xì)胞并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè),觀察ERβ對(duì)膀胱癌細(xì)胞株侵襲、增殖等生物活性的影響。
在既往研究中關(guān)于雄性激素受體與膀胱癌關(guān)系的研究較為常見(jiàn),大量報(bào)道證實(shí)雄性激素參與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展并在其中發(fā)揮重要作用[11]。ERβ是ER的亞型之一,主要分布于卵巢、甲狀腺、膀胱等組織中,近些年其在膀胱癌的發(fā)展研究中受到關(guān)注。舒筠然等[12]學(xué)者在研究中表示ERβ在膀胱癌中過(guò)表達(dá)與膀胱癌的嚴(yán)重程度正相關(guān),在膀胱癌的發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮主導(dǎo)作用,其機(jī)制可能與調(diào)控P2RY2e的表達(dá)相關(guān)。有研究表明[13],ERβ可作為評(píng)估非肌肉浸潤(rùn)型膀胱癌預(yù)后的指標(biāo),可抑制鈣黏蛋白轉(zhuǎn)換,并可能成為膀胱癌治療的潛在靶點(diǎn)。以上研究結(jié)果皆提示ERβ在膀胱癌細(xì)胞中表達(dá)失調(diào)。本研究中我們采用免疫組法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)ERβ在膀胱癌組織中的表達(dá)較癌旁組織明顯提升,本文通過(guò)對(duì)膀胱癌細(xì)胞株轉(zhuǎn)染抑制物ERβ-siRNA,結(jié)果顯示轉(zhuǎn)染ERβ-siRNA的細(xì)胞活性降低,細(xì)胞的遷移、侵襲能力較其他兩組明顯弱化,細(xì)胞的凋亡數(shù)量升高,提示減少ERβ的表達(dá)能夠降低膀胱癌細(xì)胞的生物活性,促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。丁夢(mèng)婷[14]研究結(jié)果指出,肥大細(xì)胞的增加對(duì)膀胱癌細(xì)胞的侵襲發(fā)揮促進(jìn)作用,加速了膀胱癌患者不良結(jié)局的發(fā)生概率,其機(jī)制與ERβ的活化相關(guān),且實(shí)驗(yàn)中采用ERβ拮抗劑降低ERβ在膀胱癌細(xì)胞中的表達(dá),結(jié)果發(fā)現(xiàn)肥大細(xì)胞對(duì)膀胱癌細(xì)胞活性的促進(jìn)作用得到有效逆轉(zhuǎn),為膀胱癌的治療提供了新的靶標(biāo),這與本文研究結(jié)果相似。有學(xué)者的研究[15]顯示,miR-451能夠通過(guò)增加E-cadherin的表達(dá)抑制膀胱癌細(xì)胞的侵襲、增殖等生物進(jìn)程。姚佳沛等[16]在研究中收集了60例膀胱癌根治手術(shù)患者的病理組織進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)ERβ在膀胱癌組織中的表達(dá)升高。
MAPK信號(hào)通路一旦被激活進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)可以調(diào)控重要的細(xì)胞活動(dòng),其磷酸化后激活轉(zhuǎn)錄分子調(diào)節(jié)基因表達(dá),在細(xì)胞的遷移、凋亡等過(guò)程中具有重要作用。p-P38 MAPK、ERK1/2是MAPK的重要組成部分,有文獻(xiàn)表明ERK1及MAPK磷酸化p-P38 MAPK信號(hào)通路參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展,其信號(hào)通路被活化后可提高腫瘤細(xì)胞的生物活性[17]。于洋等[18]研究發(fā)現(xiàn),敲除ERβ表達(dá)可降低前列腺癌PC3細(xì)胞增殖、侵襲,其作用機(jī)制與抑制ERK1/2信號(hào)通路有關(guān)。潘國(guó)鳳等[19]通過(guò)體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)建立乳腺癌大鼠模型,結(jié)果表明雌激素受體可通過(guò)抑制p38-MAPK及ERK磷酸化水平來(lái)降低腫瘤增殖,提高其凋亡率。國(guó)外研究表明雌激素受體可誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生發(fā)展,通過(guò)誘導(dǎo)17β-雌二醇調(diào)節(jié)p38/MAPK水平,從而改善結(jié)腸癌腫瘤[20]。
綜上所述,下調(diào)ERβ的表達(dá)對(duì)抑制膀胱癌細(xì)胞遷移、侵襲等生物活性發(fā)揮積極作用,分析原因可能與靶向調(diào)控p-P38 MAPK及ERK1/2信號(hào)相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)在研究的過(guò)程中有一定的不足,由于成本等問(wèn)題,本文僅對(duì)我院收集的30例患者膀胱癌樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn),樣本量較小,不能排除細(xì)胞種類對(duì)實(shí)驗(yàn)所帶來(lái)的影響。另外,本組實(shí)驗(yàn)只采用ERβ抑制物進(jìn)行試驗(yàn),具有局限性,在今后的研究中應(yīng)加入更多的實(shí)驗(yàn)方法為膀胱癌診療方案的研究貢獻(xiàn)更有利的科學(xué)依據(jù)。
山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2021年10期