李小燕, 張 維, 何 杰
(1. 成都醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院,四川 成都 610500;2. 成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科,四川 成都 610500;3. 成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科,四川 成都 610500)
肺癌是目前全球發(fā)病率僅次于乳腺癌的惡性腫瘤,其中,肺腺癌的發(fā)病率在非小細(xì)胞肺癌(non small cell lung cancer,NSCLC)中居第1 位,約占所有肺癌的40%[1],且其預(yù)后較差。雖然肺腺癌的免疫治療和靶向藥物治療發(fā)展迅速,但其5年生存率僅為4%~17%[2-4],因此需要尋找肺腺癌細(xì)胞相關(guān)的關(guān)鍵調(diào)控基因,研究肺腺癌治療的新靶點(diǎn)。再生基因1A(regenerating gene 1A,REG1A) 是一種人胃黏膜中的促生長因子,對(duì)胃頸部干細(xì)胞生長增殖具有重要作用,可促進(jìn)胃黏膜細(xì)胞增生,修復(fù)胃黏膜細(xì)胞損傷[5]。既往研究[6-7]顯示:REG1A在胃惡性腫瘤患者中表達(dá)水平明顯高于正常人,且高表達(dá)REG1A 胃癌患者預(yù)后較差。也有研究[8-10]顯示:除胃癌外,REG1A 在多種腫瘤(鼻咽癌、乳腺癌和膀胱癌等)組織中也呈現(xiàn)高表達(dá),且與腫瘤的預(yù)后存在緊密的關(guān)聯(lián)。MINAMIYA 等[11]研究顯示:REGA1 表達(dá)水平低的NSCLC 患者5年生存率明顯高于REGA1 表達(dá)水平高的患者。但是,上述研究僅研究了REGA1 與NSCLC 患者預(yù)后的關(guān)系,未針對(duì)REGA1 在肺腺癌中涉及的具體通路進(jìn)行深入研究,REGA1 導(dǎo)致肺癌預(yù)后差的分子機(jī)制尚不清楚。本研究利用腫瘤基因組圖譜(The Cancer Genome Atlas,TCGA)公共數(shù)據(jù)庫及相關(guān)生物信息學(xué)分析網(wǎng)站分析REG1A 在肺腺癌中的表達(dá)及相關(guān)通路,并結(jié)合臨床樣本和肺腺癌細(xì)胞株對(duì)生物信息學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,探討REG1A 對(duì)肺腺癌細(xì)胞增殖和遷移的促進(jìn)作用,以揭示REG1A在肺腺癌發(fā)展中的可能調(diào)控機(jī)制。
1.1.1 REG1A 表達(dá)水平分析 采集來自TCGA數(shù)據(jù)庫的515 例肺腺癌組織和59 例癌旁正常組織的基因表達(dá)譜信息,使用在線分析網(wǎng)站UALCAN(http://ualcan. path. uab. edu/cgi-bin/ualcan-res.pl)分析肺腺癌患者癌組織和正常組織中REG1A基因mRNA 表達(dá)水平。采用R3.6.1 軟件中的“merge”函數(shù),以REG1A 表達(dá)水平的中位數(shù)值為截?cái)嘀?,將肺腺癌樣本分為低表達(dá)REG1A 組和高表達(dá)REG1A 組用于后續(xù)分析。
1.1.2 低表達(dá)REG1A 組與高表達(dá)REG1A 組差異基因分析 來自TCGA數(shù)據(jù)庫中的高表達(dá)REG1A組258 例和低表達(dá)REG1A 組患者257 例差異基因通過Wilcoxon 秩和檢驗(yàn)在R 軟件中的“l(fā)imma”程序包中進(jìn)行分析。設(shè)定閾值調(diào)整后P<0.05 和log2折點(diǎn)變化的絕對(duì)值(|log2Fold Change |) >1.5,差異基因均以熱圖形式呈現(xiàn)。
1.1.3 基因富集分析 采用R 軟件中的“Cluster Profiler GO”程序包和GSEA 4.1.0 軟件對(duì)低和高表達(dá)REG1A 組差異基因進(jìn)行基因本體(Gene Ontology,GO)功能注釋和京都基因與基因組百科 全 書 (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)富集分析,基于缺省加權(quán)富集統(tǒng)計(jì)法,最終設(shè)定隨機(jī)組合次數(shù)為1000 次,P<0.05 和錯(cuò)誤發(fā)生率(false discovery rate,F(xiàn)DR)<0.25 的基因集作為顯著富集基因集,挑選其中得分最高的信號(hào)通路作為研究對(duì)象。
1.2.1 細(xì)胞、主要試劑和儀器 4 種人肺腺癌細(xì)胞系(A549、LC-2、HCC515 和PC14)和人肺上皮細(xì)胞系(BEAS-2B) 購于上海生命科學(xué)院。shRNA-REG1A 和shNC 質(zhì)粒寡核苷酸片段由上海和生生物科技有限公司合成,胰酶消化液購于美國Hyclone 公 司,F(xiàn)BS、OptiMEN 和DMEM 購 于 美國Gbico 公司,Transwell 小室購于美國Coring 公司,脂質(zhì)體Lipofectamine 2000 購于美國Invitrgen公司,REG1A 引物序列由杭州齊步生物有限公司合成,免疫組織化學(xué)試劑盒購于廣州輝俊生物科技有限公司,β-連環(huán)素(β-catenin)、無翅型MMTV整合位點(diǎn)家族成員3a (wingless type MMTV integration site family member 3a,Wnt-3a)、c-Myc原癌基因和REG1A 蛋白抗體購于美國Cellular Signaling Technology 公司。168-1130 酶標(biāo)儀(美國Bio-Rad 公司)。
1.2.2 標(biāo)本來源 選 擇2018年1月—2020年12月成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院外科接受肺癌切除術(shù)患者40 對(duì)經(jīng)組織病理學(xué)證實(shí)的人肺腺癌樣本和距腫瘤至少5 cm 的正常肺組織標(biāo)本。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過,取組織樣本前患者本人及家屬均知情,并簽署相關(guān)同意書。
1.2.3 免疫組織化學(xué)檢測陽性染色細(xì)胞數(shù) 將組織放置于石蠟之中包埋,切片厚度為4 μm,將載玻片依次放入二甲苯與不同濃度酒精中進(jìn)行脫蠟,脫蠟后在清水中沖洗一段時(shí)間,加入3%H2O2浸泡20 min 后倒掉H2O2,加入枸櫞酸鹽緩沖液,放入微波爐中蒸煮至沸騰(中火),冷卻至室溫后再蒸煮一次,冷卻至室溫,倒掉枸櫞酸鹽緩沖液,將載玻片置于PBS 緩沖液中清洗5 min,重復(fù)3 次,擦干組織周圍的PBS 緩沖液,立即加上10%血清,使一些非特異性的位點(diǎn)封閉起來,然后放入37 ℃溫箱中10 min;加一抗4 ℃過夜,加PBS 緩沖液再次清洗5 min,重復(fù)3次,再加二抗,37 ℃、30 min,再次清洗,滴加辣根過氧化物酶標(biāo)記的鏈霉素卵白素工作液37 ℃孵育30 min;DAB 顯色,蘇木精復(fù)染,將復(fù)染后的片子置于水中沖洗后,將載玻片放入不同濃度酒精和二甲苯中脫水,干燥后,用中性樹膠封片,放于顯微鏡下觀察。當(dāng)每張切片至少用5 個(gè)高倍視野進(jìn)行觀察時(shí),染色細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)目5%以下,則標(biāo)本結(jié)果為REG1A 陰性,反之則為REG1A 陽性。
1.2.4 細(xì)胞培養(yǎng) 本實(shí)驗(yàn)分為 shNC 組、shREG1A 組、shREG1A+PBS 組和shREG1A+氯化鋰(LiCl) 組。在含5% CO2濕潤狀態(tài)下,將A549 細(xì)胞在含有10% FBS 的DMEM 完全培養(yǎng)液中37 ℃常規(guī)培養(yǎng)。將處于活性狀態(tài)的A549 細(xì)胞消化、離心后接種于培養(yǎng)板上,置于細(xì)胞孵育箱繼續(xù)培養(yǎng),細(xì)胞密度>80%后用脂質(zhì)體Lipofectamine 2000 轉(zhuǎn)染試劑轉(zhuǎn)染細(xì)胞,轉(zhuǎn)染shREG1A 和陰性對(duì)照質(zhì)粒shNC,每孔5 μg 質(zhì)粒,shREG1A 質(zhì)粒組加入 濃 度 為20 mmol·L-1且 溶 于 去 離 子 水 的LiCl(shREG1A+LiCl) 或 等 體 積 PBS 緩 沖 液(shREG1A+PBS)。轉(zhuǎn)染成功后培養(yǎng)48 h,收集細(xì)胞繼續(xù)用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.2.5 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR) 法檢測目的基因mRNA 表達(dá)水平 使用Trizol 按說明書提取細(xì)胞中總RNA,將其反轉(zhuǎn)錄為cDNA,再以cDNA 為模板進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。各基因引物序列見表1。反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性5 min,95 ℃變性30 s,60 ℃反應(yīng)20 s,70 ℃反應(yīng)30 s;循環(huán)次數(shù)40 次。以GAPDH 為 內(nèi) 參,采 用2-△△Ct法 計(jì) 算 目 的 基 因mRNA 表達(dá)水平。
表1 RT-qPCR 法的引物序列Tab.1 Primer sequences of RT-qPCR method
1.2.6 Western blotting 法檢測各組細(xì)胞中蛋白表達(dá)水平 轉(zhuǎn)染質(zhì)粒24 h,從細(xì)胞中提取全部蛋白質(zhì),經(jīng)BCA 試劑盒定量檢測濃度合格,將灌有PAGE 的小玻璃板放入足夠的電泳液中,用SDS緩沖液將蛋白樣品煮沸變性,然后將變性的樣品上樣至凝膠中進(jìn)行電泳分離。電泳后,將凝膠中的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF 膜上。加入5%脫脂牛奶在室溫下緩慢搖蕩封閉2 h。將一抗用TBST 稀釋至適當(dāng)濃度,室溫條件下,在搖床上緩慢搖動(dòng)孵育2 h;孵育完成后吸取一抗,將膜放入TBST 中,使TBST沒過PVDF 膜,在搖床上低速震蕩10 min,重復(fù)洗3 次。相同的方法處理二抗。使用酶促反應(yīng)使底物顯色出現(xiàn)條帶,對(duì)蛋白條帶進(jìn)行相對(duì)分子質(zhì)量和灰度值分析。以GAPDH為內(nèi)參,以目的蛋白條帶灰度值與GAPDH條帶灰度值比值表示目的蛋白表達(dá)水平。
1.2.7 細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒(Cell Counting Kit-8,CCK-8)法檢測各組細(xì)胞增殖活性 將每組細(xì)胞按每孔200 μL 培養(yǎng),每隔24 h 后將每個(gè)孔中加入20 μL CCK-8 試劑,然后用酶聯(lián)免疫檢測儀在450 nm 波長下檢測各組吸光度(A) 值。以細(xì)胞A 值表示細(xì)胞增殖活性,并繪制細(xì)胞增殖曲線。1.2.8 細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn) 常規(guī)胰酶消化細(xì)胞,PBS緩沖液沖洗1 次去除血清的影響,用無血清培養(yǎng)基重懸細(xì)胞。添加1×105個(gè)細(xì)胞至Transwell 小室上層,24 孔細(xì)胞培養(yǎng)板下室內(nèi)加入700 μL 含20%血清的DMEM-H 培養(yǎng)液,注意上、下層無氣泡產(chǎn)生。培養(yǎng)板置于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,取出小室,PBS 緩沖液沖洗2 遍,用棉棒小心擦洗干凈小室微孔膜上層內(nèi)的細(xì)胞,在24 孔細(xì)胞培養(yǎng)板內(nèi)采用1 mL 甲醇室溫固定15 min,結(jié)晶紫溶液染色15 min。倒置顯微鏡下取像。使用Image J 軟件計(jì)算遷移細(xì)胞數(shù)。以每個(gè)100 倍鏡下細(xì)胞數(shù)表示細(xì)胞遷移能力。
采用R 3.6.1、Graph Pad Prism 7.0 和GSEA 4.1.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。生物信息學(xué)分析基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布,以中位數(shù)(M)[四分位數(shù)間距(Q)]表示,低表達(dá)REG1A 組與高表達(dá)REG1A 組差異基因比較采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)據(jù)分析中,各組細(xì)胞中REG1A、Wnt-3a、β-catenin 和c-Myc mRNA 及 蛋 白 表 達(dá) 水平,細(xì)胞增殖活性和遷移細(xì)胞數(shù)均符合正態(tài)分布,以±s表示,多組間樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn),兩組間樣本均數(shù)比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。
TCGA 公共數(shù)據(jù)庫分析結(jié)果顯示:肺腺癌組織中REG1A mRNA 的表達(dá)水平[0.085(0.019,0.683)]高于癌旁組織[0.012(0.008,0.219)](Z=2.498,P=0.012)。
2 組共有78 個(gè)差異表達(dá)基因,其中20 個(gè)下調(diào)基因和58 個(gè)上調(diào)基因。差異基因的熱圖見圖1。
圖1 2 組差異基因的熱圖Fig.1 Heat map of differential genes in two groups
GO 注釋結(jié)果顯示:差異基因涉及到10 個(gè)生物學(xué)過程,10 個(gè)分子功能和1 個(gè)細(xì)胞組分,見圖2A。KEGG 途徑富集分析表明:低和高表達(dá)REG1A 組差異基因在Wnt 信號(hào)通路得分最高,標(biāo)準(zhǔn)化富集分?jǐn)?shù) (Normalization Enrichment Score, NES) =2.248。因此選取Wnt 信號(hào)通路作為研究通路,探索REG1A 是否可通過Wnt 信號(hào)通路對(duì)肺腺癌增殖和遷移產(chǎn)生影響。見圖2B 和表2。
圖2 低和高表達(dá)REG1A 組差異基因富集分析Fig.2 Enrichment analysis of differentially genes in low and high expression REG1A groups
表2 KEGG 富集分析Tab.2 KEGG enrichment analysis
免疫組織化學(xué)檢測結(jié)果顯示:REG1A 蛋白主要分布在肺腺癌細(xì)胞胞膜上,少量定位于間質(zhì),而幾乎不存在于正常肺組織中。REG1A 陽性表達(dá)呈棕黃色或深棕色。見圖3。
圖3 肺腺癌組織(A)和癌旁正常肺組織(B)中REG1A 蛋白表達(dá)情況(免疫組織化學(xué),×400)Fig.3 Expressions of REGA1 in lung adenocarcinoma(A)and para-cancerous normal lung(B) tissues (Immunohistochemistry,×400)
RT-qPCR 法和Western blotting 法檢測結(jié)果顯示: 人肺腺癌A549、LC-2、HCC515 和PC14 細(xì)胞中REG1A mRNA 水平高于人正常肺上皮細(xì)胞BEAS-2B,其中以A549 細(xì)胞差異最為顯著(P<0.05)。見圖4。因此,選取A549 細(xì)胞作為研究對(duì)象繼續(xù)研究。
圖4 人正常肺上皮細(xì)胞和肺腺癌細(xì)胞中REGA1 表達(dá)情況Fig.4 REGA1 expressions in human normal lung epithelial cells and lung adenocarcinoma cells
為進(jìn)一步驗(yàn)證REG1A 基因能作為功能性癌基因參與肺腺癌的進(jìn)程,本研究進(jìn)一步對(duì)A549 細(xì)胞中的REG1A 基因進(jìn)行敲減。轉(zhuǎn)染48 h 后,與shNC 組 比 較,shREG1A 組A549 細(xì) 胞 中REG1A mRNA 和蛋白表達(dá)水平均降低(P<0.05)(圖5)。提示轉(zhuǎn)染成功,可以用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
圖5 RT-qPCR 和Western blotting 法驗(yàn)證REG1A 敲減效率Fig.5 Knockdown efficiencies of REG1A verified by RT-qPCR and Western blotting methods
CCK-8 法 檢 測 結(jié)果 顯 示: 轉(zhuǎn) 染 后0 h,shREG1A 組與shNC 組細(xì)胞增殖活性比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);但轉(zhuǎn)染24、48 和72 h 后,與shNC 組比較,shREG1A 組細(xì)胞增殖活性降低(P<0.05)。見圖6。Transwell 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:與shNC 組[(158.46±15.25) 個(gè)] 比較,shREG1 A 組遷移細(xì)胞數(shù)[(52.47±12.44)個(gè)]明顯減少(t=-9.321,P<0.05)。見圖7。
圖6 CCK-8 法 檢 測shNC 組 和shREG1A 組A549 細(xì)胞增殖活性Fig.6 Proliferation activities of A549 cells in shNC group and shREG1A group measured by CCK-8 method
圖7 Transwell 實(shí)驗(yàn)檢測shNC 組(A)和shREG1A 組(B)細(xì)胞遷移情況(結(jié)晶紫,×100)Fig. 7 Migration of cells in shNC group(A) and shREG1A group(B) detected by Transwell assay(Crystal violet,×100)
shREG1A 組 細(xì) 胞 中Wnt-3a、β-catenin 和c-Myc mRNA 及蛋白表達(dá)水平在REG1A 基因敲減后明 顯 低 于shNC 組(P<0.05); 與shREG1A+PBS 組 比 較, shREG1A+LiCl 組 Wnt-3a、 βcatenin 和c-Myc mRNA 及蛋白表達(dá)水平升高(P<0.05)。見圖8。
圖8 轉(zhuǎn)染后各組A549 細(xì)胞中Wnt/β-catenin 通路相關(guān)蛋白表達(dá)情況Fig.8 Expressions of Wnt/β-catenin pathway-related proteins in A549 cells in various groups after transfection
shNC 組、shREG1A 組、shREG1A+PBS 組和shREG1A+LiCl 組細(xì)胞增殖活性比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),shREG1A 組細(xì)胞增殖活性低 于shNC 組 和shREG1A+LiCl 組(P<0.05),shREG1A 組與shREG1A+PBS 組細(xì)胞增殖活性比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖9。shNC 組、shREG1A組、shREG1A+PBS組和shREG1A+LiCl組48 h 遷 移 細(xì) 胞 數(shù) 分 別 為(180.00±10.33)、(70.33±22.00)、(64.33±9.33) 和(174.00±20.00) 個(gè),4 組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=43.423,P<0.05); shREG1A 組遷移細(xì)胞數(shù)少于shNC 組和shREG1A+LiCl(P<0.05),shREG1A組與shREG1A+PBS 組遷移細(xì)胞數(shù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見圖10。
圖9 CCK-8 法檢測各組A549 細(xì)胞增殖活性Fig.9 Proliferation activities of A549 cells in various groups measured by CCK-8 method
圖10 Transwell 實(shí)驗(yàn)檢測各組A549 細(xì)胞遷移情況(結(jié)晶紫,×100)Fig.10 Migration of A549 cells in various groups detected by Transwell assay(Crystal violet,×100)
REG 是從僅剩下10%胰腺的大鼠再生胰島源性cDNA 文 庫 篩 檢 鑒 定 獲 得 的[10,12]。 其 中,REG1A 位于人類2 號(hào)染色體p12 區(qū),其屬于REG基因家族17 個(gè)成員中的一員,是一種由6 個(gè)外顯子和5 個(gè)內(nèi)含子組成的全長2962 bp 的單拷貝基因[13]。REG1A 是一種癌基因,在多種消化系統(tǒng)疾病病變組織中表達(dá)上調(diào),如消化系統(tǒng)炎癥病變或消化系統(tǒng)腫瘤等,研究[14-15]發(fā)現(xiàn):炎性腸病患者炎癥結(jié)直腸組織中REG1A 表達(dá)水平明顯升高,異常表達(dá)的REG1A 可以明顯抑制炎癥反應(yīng),促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制腸道上皮的細(xì)胞凋亡;REG1A 在胰腺癌中表達(dá)上調(diào),可以作為胰腺腺泡細(xì)胞癌的診斷標(biāo)志物。本研究通過TCGA 公共數(shù)據(jù)庫初篩發(fā)現(xiàn)REG1A 在肺腺癌組織中呈現(xiàn)高表達(dá),進(jìn)一步結(jié)合臨床40 對(duì)肺腺癌組織樣本的免疫組織化學(xué)檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn):REG1A 蛋白主要分布在腫瘤細(xì)胞胞膜上,少量定位于間質(zhì),而幾乎不存在于正常肺組織中,進(jìn)一步證實(shí)了REG1A 在肺腺癌中也是一種癌基因。肺腺癌和多數(shù)消化系統(tǒng)腫瘤均屬于腺癌,可能在腫瘤的生物學(xué)行為和特征上存在相似性,因此消化系統(tǒng) 腫瘤和肺腺癌中REG1A 的表達(dá)均上調(diào)。除此之外,REG1A 與許多其他疾病也存在緊密的聯(lián)系,如鼻咽癌、乳腺癌和膀胱癌等多種惡性腫瘤,其發(fā)生、發(fā)展、治療反應(yīng)性及預(yù)后均明顯與REG1A 的 表 達(dá) 相 關(guān)[8,13,16]。本 研 究 通 過 對(duì)4 種 不同肺腺癌細(xì)胞進(jìn)行RT-qPCR 法和Western blotting法檢測,結(jié)果顯示:上述細(xì)胞中REG1A 也呈現(xiàn)高表達(dá),并且敲減REG1A 后能夠明顯抑制A549 細(xì)胞增殖和遷移,表明REG1A 可能在促進(jìn)肺腺癌的發(fā)展中起著重要作用。KIMURA 等[17]研究表明:過表達(dá)REG1A 的肺腺癌細(xì)胞表現(xiàn)出更強(qiáng)的增殖和侵襲能力,與本研究部分結(jié)果類似。MINAMIYA等[11]研究顯示:高表達(dá)REG1A 是NSCLC 患者的獨(dú)立預(yù)后因素。結(jié)合之前的研究結(jié)果,本文作者推測高表達(dá)REG1A 的肺癌患者預(yù)后更差的原因可能與REG1A 促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和遷移能力有關(guān),但具體的分子機(jī)制值得深入研究。
本研究進(jìn)一步對(duì)TCGA 數(shù)據(jù)庫中低表達(dá)和高表達(dá)REG1A 的肺腺癌樣本進(jìn)行差異分析,共發(fā)現(xiàn)58 上調(diào)的基因和20 下調(diào)的基因,高表達(dá)REG1A 組的差異基因主要涉及到10 個(gè)生物學(xué)過程,主要集中在消化系統(tǒng)和上皮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定;10 個(gè)分子功能,主要富集在離子轉(zhuǎn)運(yùn)體活動(dòng)和內(nèi)切核糖核酸酶活性;1 個(gè) 細(xì) 胞 組 分 為 高 爾 基 腔。ASTROSINI 等[18]發(fā)現(xiàn):REG1A 在結(jié)直腸癌中也呈現(xiàn)高表達(dá),高表達(dá) REG1A 的結(jié)直腸癌患者生存期更短。SEKIKAWA 等[19]研 究 顯 示:REG1A 可 以 促 進(jìn) 胃癌細(xì)胞的分化和增殖,其機(jī)制是通過REG1A 增強(qiáng)蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)激活、B 細(xì)胞淋巴瘤2(B cell lymphoma-2,Bcl-2)相關(guān)死亡促進(jìn)因子的磷酸化和B 細(xì)胞淋巴瘤XL (B cell lymphoma-XL,Bcl-XL)表達(dá)介導(dǎo)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3 (signal transducers and activators of transcription 3,STAT3) 信號(hào)在胃癌細(xì)胞中的抗凋亡作用,上述文獻(xiàn)報(bào)道進(jìn)一步佐證了本研究前期生物信息分析的正確性。本研究結(jié)果表明:肺腺癌中高表達(dá)REG1A 組差異基因在Wnt 信號(hào)通路和癌癥信號(hào)通路富集,其中Wnt 信號(hào)通路得分最高。Wnt 信號(hào)通路的異?;罨c肺腺癌的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)聯(lián),調(diào)控著肺腺癌細(xì)胞的增殖、黏附、侵襲和轉(zhuǎn)移等諸多過程。本研究結(jié)果提示:REG1A 可能通過激活Wnt 信號(hào)通路促進(jìn)肺腺癌細(xì)胞的增殖和遷移。然而,這一受調(diào)控的信號(hào)通路與REG1A在胃癌中涉及的通路不同,其原因可能是REG1A 涉及的通路在肺癌組織和胃癌組織中各有其組織特異性有關(guān)。
本研究結(jié)果顯示:實(shí)驗(yàn)組Wnt-3a、β-catenin 和c-Myc 表達(dá)水平均明顯下調(diào)。加入LiCl 處理肺腺癌細(xì)胞后,shREG1A+LiCl 組Wnt-3a、β-catenin 和c-Myc mRNA 及蛋白表達(dá)水平升高。采用Wnt 通路激動(dòng)劑LiCl 處理肺腺癌細(xì)胞后,敲減REG1A 基因?qū)?xì)胞的增殖和遷移的抑制作用被顯著逆轉(zhuǎn),表明REG1A 可以直接通過Wnt/β-catenin 信號(hào)通路促進(jìn)肺腺癌細(xì)胞的增殖和遷移。Wnt/β-catenin 是Wnt信號(hào)通路經(jīng)典途徑,現(xiàn)已證實(shí)其轉(zhuǎn)錄活性紊亂與包含肺腺癌在內(nèi)的十多種常見惡性腫瘤有關(guān)[20-22]。Wnt-3a 作為經(jīng)典Wnt 配體的代表及β-catenin 的上游基因,能夠促進(jìn)肺癌血管生成擬態(tài)形成與上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT),因此與肺腺癌的轉(zhuǎn)移相關(guān)[23]; 肺癌的發(fā)生也與β-catenin 多 功 能 蛋 白 的 異 常 活 化 相 關(guān)[24];c-Myc是Wnt 信號(hào)通路的主要下游靶基因,能調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖,促進(jìn)G1期細(xì)胞進(jìn)入S 期,激活細(xì)胞端粒酶并誘導(dǎo)其轉(zhuǎn)錄,增大腫瘤的發(fā)生概率[25]。本研究結(jié)果提示REG1A 可能通過Wnt/β-catenin 通路促進(jìn)肺腺癌的進(jìn)展。SHA 等[26]研究表明:在肝母細(xì)胞瘤中,Wnt/β-catenin 可與REG1A 和REG3A 協(xié)同作用,誘導(dǎo)肝母細(xì)胞瘤的發(fā)生。CAVARD 等[27]研究顯示:REG1A 與肝臟和胰腺的再生及增殖相關(guān),REG1A 在肝癌發(fā)生過程中是Wnt 信號(hào)通路的靶點(diǎn)。上述研究也證明了REG1A 在其他腫瘤中可以通過調(diào)控Wnt/β-catenin 影響腫瘤細(xì)胞的進(jìn)展,與本研究結(jié)果相似。但本研究也存在一定的局限性,REG1A 調(diào)控Wnt/β-catenin 通路的具體機(jī)制尚未完全闡明,且未進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步加以驗(yàn)證。
綜上所述,REG1A 可能通過調(diào)控 Wnt/β-catenin通路促進(jìn)肺腺癌細(xì)胞增殖和遷移,進(jìn)而影響肺腺癌的發(fā)生和發(fā)展。本研究豐富了對(duì)肺腺癌增殖和遷移的分子機(jī)制的研究,為肺腺癌的早期診斷及靶向治療提供了一定的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和生物信息學(xué)依據(jù)。
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2022年2期