朱永剛,王明博,孟令嬌,單保恩(河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院.科研中心;.胸外科,河北 石家莊 050011)
食管癌是全球第七大常見的惡性腫瘤,也是全球癌癥相關(guān)死亡的第六大原因[1]。食管鱗狀細(xì)胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)是中國人群食管癌的主要組織學(xué)類型[2]。盡管近年來關(guān)于ESCC 的治療方案已有很大改進(jìn),但患者的5 年生存率仍不理想[3]。環(huán)狀RNA(circular RNA,circRNA)是近年來發(fā)現(xiàn)的一類由共價(jià)鍵形成的閉合環(huán)狀RNA[4-5]。由于缺乏Ploy A尾,circRNA與其相應(yīng)的線性RNA相比具有高度穩(wěn)定性[6-7]。越來越多的研究結(jié)果[8-12]表明,circRNA在人類細(xì)胞中廣泛表達(dá)并參與包括腫瘤在內(nèi)的許多疾病的發(fā)生發(fā)展。本課題分析了GEO 數(shù)據(jù)庫中ESCC 和癌旁組織差異表達(dá)的circRNA,并采用qPCR 法在中國人ESCC 組織標(biāo)本中進(jìn)行驗(yàn)證,采用FISH 法在90 例ESCC 組織及癌旁組織中對(duì)篩選到的hsa_circ_0087378 進(jìn)行檢測(cè),分析其表達(dá)與ESCC患者臨床病理指標(biāo)和預(yù)后的關(guān)系,為尋找ESCC的治療靶點(diǎn)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
10對(duì)經(jīng)過病理驗(yàn)證的ESCC及癌旁組織新鮮標(biāo)本取自2020年12月在河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院行手術(shù)治療的ESCC 患者;進(jìn)行FISH 檢測(cè)的組織樣本取自于2015年10月至2016年4月在河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院行手術(shù)治療的90例ESCC患者。所有癌組織標(biāo)本均經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)為ESCC,且患者術(shù)前未行放療、化療。研究方案征得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2020ky357),入組患者或其家屬均簽署知情同意書。
采用TRIzol 試劑提取組織的總RNA,根據(jù)反轉(zhuǎn)錄試劑盒(購自Promega公司)說明書將提取的總RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA,然后使用GoTaq?qPCR Master Mix(購自Promega 公司)進(jìn)行qPCR 檢測(cè),所用引物序列:U6上游為5'-CTCGCTTCGGCAGCACA-3',下游為5'-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3';hsa_circ_0087378上游為5'-CTGTGGTGGTGATTGCGTCT-3',下游為5'-ATG TCATTCGCTGCAGTTCC-3'。qPCR反應(yīng)條件:預(yù)變性95 ℃5 min;95 ℃15 s,58 ℃30 s,72 ℃30 s,共40個(gè)循環(huán);72 ℃延伸10 min。以U6為內(nèi)參基因,采用2-△△CT法計(jì)算hsa_circ_0087378的相對(duì)表達(dá)量。
組織切片經(jīng)脫蠟入水后用PBS沖洗,加入預(yù)熱的蛋白酶K溶液37 ℃處理20 min,PBS沖洗,加入封閉液37 ℃處理1 h,加入生物素標(biāo)記的針對(duì)hsa_circ_0087378環(huán)化剪接點(diǎn)的特異性探針(序列為5'-TAATTT GGGTTTGCACCTTTCATGC-3')在37 ℃下雜交過夜。次日,使用緩沖液洗脫非特異性結(jié)合位點(diǎn),使用Cy5標(biāo)記的鏈霉親和素(ZyMAXTM Grade,Invitrogen公司)檢測(cè)熒光信號(hào)。DAPI復(fù)染10 min,封片后采用LSM 900共聚焦顯微鏡(Zeiss公司)捕獲圖像。
采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示,采用t檢驗(yàn)分析circRNA 在組織中的表達(dá)情況。計(jì)數(shù)資料以率表示,采用卡方檢驗(yàn)分析hsa_circ_0087378 的表達(dá)與臨床病理學(xué)指標(biāo)之間的關(guān)系。通過Kaplan-Meier 方法評(píng)估患者的總體生存率,通過Log-Rank檢驗(yàn)比較各組之間的差異,以P<0.05或P<0.01表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
從GEO數(shù)據(jù)庫中查找ESCC及癌旁組織的circRNA芯片數(shù)據(jù)集GSE131969,以|log2(FC)|≥1 和P<0.05為標(biāo)準(zhǔn),共篩選得到602 個(gè)在ESCC 中上調(diào)的circRNA,89個(gè)下調(diào)的circRNA。圖1A 為上調(diào)及下調(diào)倍數(shù)居高端的20個(gè)circRNA的差異表達(dá)圖。選取10對(duì)ESCC組織及相應(yīng)癌旁組織,采用qPCR法對(duì)數(shù)據(jù)庫中篩查到的呈高上調(diào)前5 位的circRNA 進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果顯示,hsa_circ_0087378、hsa_circ_0023984、hsa_circ_0000277、hsa_circ_0055038 在ESCC 組織中呈高表達(dá),其中hsa_circ_0087378的表達(dá)水平最高(P<0.01;圖1B)。
圖1 ESCC組織和相應(yīng)癌旁組織中差異表達(dá)的circRNA
FISH檢測(cè)結(jié)果(圖2)顯示,90例癌旁組織中,21例hsa_circ_0087378 呈高表達(dá),高表達(dá)率為23.3%(21/95);90 例ESCC 組織中,有65 例hsa_circ_0087378 呈高表達(dá),高表達(dá)率為72.2%(65/95),結(jié)果表明,ESCC 組織中has_circ_0087387 表達(dá)水平明顯高于癌旁組織(P<0.05)。
圖2 FISH法檢測(cè)ESCC組織和癌旁組織中hsa_circ_0087378的表達(dá)
分析ESCC 組織中has_circ_0087387 表達(dá)與患者臨床指標(biāo)的關(guān)系,結(jié)果(表1)顯示,hsa_circ_0087378 的高表達(dá)與臨床分期和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有明顯關(guān)聯(lián)(均P<0.05)。
表1 ESCC組織中hsa_circ_0087378表達(dá)與ESCC患者臨床指標(biāo)的關(guān)系
生存分析結(jié)果(圖3)顯示,hsa_circ_0087378 高表達(dá)組的ESCC 患者5 年總生存率明顯低于低表達(dá)組患者(P=0.005),提示hsa_circ_0087378 可能是ESCC患者預(yù)后不良的重要指標(biāo)。
圖3 hsa_circ_0087378的表達(dá)與ESCC患者5年總生存率的關(guān)系
近年來,越來越多的研究表明,circRNA 在食管癌的發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用,有望成為食管癌早期診斷、預(yù)后判斷的分子標(biāo)志物及治療靶點(diǎn)[13-16]。例如,hsa_circ_0000277 可以通過抑制miR-4766-5p的功能,從而上調(diào)層粘連蛋白α1(laminin alpha 1,LAMA1),促進(jìn)ESCC 的進(jìn)展[17]。circRNA has_circ_0006168 可通過調(diào)節(jié)miR-194-5p/JMJD1C 軸而增強(qiáng)ESCC 對(duì)紫杉醇的抗性[18]。hsa_circ_0000700 通過作為miR-1229 的分子海綿促進(jìn)ESCC 細(xì)胞的增殖和遷移[19-20]。
本研究通過GEO 數(shù)據(jù)庫分析了ESCC 組織和其相應(yīng)癌旁組織中差異表達(dá)的circRNA,并以qPCR 法驗(yàn)證,結(jié)果發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0087378、hsa_circ_0023984、hsa_circ_0000277、hsa_circ_0055038 在ESCC 組織中呈高表達(dá),其中hsa_circ_0087378 表達(dá)水平最高。隨后采用FISH法檢測(cè)了hsa_circ_0087378在90例中國人ESCC組織及其相應(yīng)的癌旁組織中的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其在ESCC 組織中的表達(dá)明顯高于其相應(yīng)的癌旁組織,并且其表達(dá)與ESCC 患者的臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有明顯關(guān)聯(lián)。此外,生存分析結(jié)果表明,hsa_circ_0087378 的高表達(dá)與ESCC 患者的5 年總生存率較差有關(guān)聯(lián),其可作為ESCC患者預(yù)后不良的指標(biāo)。以上結(jié)果表明,hsa_circ_0087378 可能在ESCC進(jìn)展中發(fā)揮了促癌作用,推動(dòng)了ESCC的發(fā)展進(jìn)程。
綜上,本研究為尋找ESCC的新型腫瘤生物標(biāo)志物和潛在治療靶點(diǎn)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。然而,hsa_circ_0087378在ESCC中發(fā)揮作用的具體分子機(jī)制仍不明確,需要今后深入研究。