徐培 王佳 陶冶 張晨 夏巖
摘 要:目的:探討miR-1271-5p靶向F13A1基因?qū)谇击[狀細(xì)胞癌增殖和凋亡的調(diào)控作用。方法:培養(yǎng)OSCC細(xì)胞系SCC154細(xì)胞和人正??谇唤琴|(zhì)形成細(xì)胞NHOK,檢測(cè)miR-1271-5p、F13A1的表達(dá)。將細(xì)胞分為mimics NC組、mimics miR-1271-5p組,MTT檢測(cè)細(xì)胞增殖,流式檢測(cè)細(xì)胞凋亡,RT-qPCR 和WB檢測(cè)F13A1的表達(dá)。雙熒光素酶報(bào)告驗(yàn)證miR-1271-5p與F13A1的靶向關(guān)系。將細(xì)胞分為mimics NC組、mimics miR-1271-5p組、mimics miR-1271-5p+OE-F13A1組,MTT檢測(cè)細(xì)胞增殖,流式檢測(cè)細(xì)胞凋亡。結(jié)果:與人正??谇唤琴|(zhì)形成細(xì)胞NHOK比,OSCC細(xì)胞miR-1271-5p表達(dá)降低,F(xiàn)13A1表達(dá)升高。相比于mimics NC組,mimics miR-1271-5p組細(xì)胞活力降低,細(xì)胞凋亡率增加,F(xiàn)13A1表達(dá)顯著降低(P<0.05),inhibitors miR-1271-5p組F13A1表達(dá)顯著升高(P<0.05)。相對(duì)于mimics miR-1271-5p組,過(guò)表達(dá)F13A1逆轉(zhuǎn)miR-1271-5p對(duì)OSCC的抗增殖和促凋亡作用(P<0.05)。結(jié)論:miR-1271-5p靶向F13A1基因抑制OSCC細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。
關(guān)鍵詞:口腔鱗狀細(xì)胞癌;miR-1271-5p;F13A1;增殖;凋亡
中圖分類(lèi)號(hào):R739.8 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ?文章編號(hào):1673-260X(2023)07-0024-05
口腔鱗狀細(xì)胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC)是口腔癌的主要類(lèi)型,口腔癌90%由鱗狀細(xì)胞癌構(gòu)成[1,2]。microRNA已被廣泛認(rèn)為與癌細(xì)胞抵抗化療干預(yù)的能力有關(guān),研究發(fā)現(xiàn)microRNA與OSCC的發(fā)生發(fā)展緊密相關(guān)[3]。近年來(lái)對(duì)microRNA在OSCC中的作用逐漸被發(fā)現(xiàn)[4,5]。據(jù)報(bào)道,miR-1271-5p參與許多人類(lèi)癌癥的進(jìn)展,如miR-1271-5p被證實(shí)在卵巢癌[6]、子宮內(nèi)膜癌[7]、前列腺癌[8]、胃癌[9]等疾病發(fā)揮關(guān)鍵調(diào)控作用。如研究表明miR-1271-5p在卵巢癌中抑制腫瘤發(fā)生[10]。此外,龍健等[11]發(fā)現(xiàn)miR-1271-5p靶向負(fù)調(diào)控FSCN1的表達(dá),miR-1271-5p通過(guò)對(duì)FSCN1的調(diào)控從而抑制肺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移能力,有望成為肺癌的關(guān)鍵治療靶點(diǎn)。
凝血因子13(Coagulation Factor XIII,F(xiàn)13)是一種異酶原四聚體,參與凝血、傷口愈合、血管生成、腫瘤生長(zhǎng)和細(xì)胞凋亡等過(guò)程。研究表明F13A1可能與OSCC的轉(zhuǎn)移有關(guān)[12],血栓形成相關(guān)的基因F13A1編碼因子的功能性DNA多態(tài)性與口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)[13]。miR-1271-5p在OSCC中的作用尚未明確,且miR-1271-5p對(duì)F13A1的作用也未見(jiàn)報(bào)道。生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)miR-1271-5p與F13A1具有潛在靶向關(guān)系,但miR-1271-5p是否通過(guò)靶向F13A1調(diào)控口腔鱗狀細(xì)胞癌尚未可知。本研究將探討miR-1271-5p靶向F13A1基因?qū)谇击[狀細(xì)胞癌的調(diào)控作用,旨在為發(fā)現(xiàn)新的口腔癌治療方法提供參考。
1 材料和方法
1.1 材料與試劑
OSCC細(xì)胞系(Tca8113、SNU899、SCC154)和正常人類(lèi)口腔角質(zhì)形成細(xì)胞株(NHOK)購(gòu)買(mǎi)于美國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC, Rockville, Maryland, USA);Eagle培養(yǎng)基、10%胎牛血清均購(gòu)自美國(guó)Gibco公司;轉(zhuǎn)染載體購(gòu)自genchemhem(上海,中國(guó));Lipofectamine 2000購(gòu)自美國(guó)Invitrogen公司;TRIzol、MTT試劑盒購(gòu)自賽默飛生物科技公司;雙熒光素酶試劑盒購(gòu)自上海翊圣生物科技有限公司;一抗、二抗均購(gòu)自Abcam公司;流式細(xì)胞儀(FACSCalibur)購(gòu)自美國(guó)BD公司;qRT-PCR基因檢測(cè)試劑盒(QPG-023)購(gòu)自Takara;熒光定量PCR儀(ABI7500)購(gòu)自上海派克生物。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)和轉(zhuǎn)染
OSCC細(xì)胞系Tca8113、SNU899、SCC154和正常人類(lèi)口腔角質(zhì)形成細(xì)胞(NHOK)在37°C的Dulbecco改良Eagle培養(yǎng)基中培養(yǎng),添加10%胎牛血清,在5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞提前1天以3.0×105細(xì)胞/皿的密度播種到60mm的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)24小時(shí)。分為mimics NC組、mimics miR-1271-5p組、inhibitors miR-1271-5p、mimics miR-1271-5p+OE-F13A1組,依照Lipofectamine 2000說(shuō)明書(shū)進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染。
1.2.2 RT-qPCR檢測(cè)SCC154中miR-1271-5p、F13A1 mRNA相對(duì)表達(dá)量
取復(fù)蘇后的SCC154,加入1ml TRIzol提取RNA,根據(jù)cDNA逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,依照Premix Ex TaqTMII試劑盒進(jìn)行反應(yīng)體系設(shè)置。參照ABI7500型定量PCR儀進(jìn)行RT-qPCR反應(yīng),基因引物序列見(jiàn)表1。采用2-ΔΔCt方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
1.2.3 MTT檢測(cè)細(xì)胞增殖
取上述各組細(xì)胞,以1×103個(gè)/ml的密度接種于96孔板,每組3個(gè)重復(fù)。分別在不同時(shí)間段24h、48h、72h加入20μl的MTT溶液,細(xì)胞培養(yǎng)48小時(shí)后振蕩混勻置于酶標(biāo)儀,檢測(cè)490nm處吸光度值,并計(jì)算細(xì)胞增殖率。
1.2.4 流式檢測(cè)細(xì)胞凋亡
細(xì)胞濃度為1×106時(shí),用75%乙醇固定細(xì)胞;用預(yù)冷PBS洗滌2次,懸浮在1×Annexin緩沖液中,加入5μl Annexin V-FITC以及15μL PI染液,室溫下黑暗保存15分鐘。用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡率。
1.2.5 Western免疫印跡實(shí)驗(yàn)檢測(cè)蛋白表達(dá)
用RIPA裂解緩沖液裂解細(xì)胞,用雙二酚酸蛋白檢測(cè)試劑盒測(cè)定總蛋白濃度。采用12% SDS PAGE分離蛋白,將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜,用5%(w/v)脫脂奶粉室溫封閉1小時(shí)。洗膜后,加入一抗孵育4℃過(guò)夜,TBST沖洗,加入二抗室溫下孵育1小時(shí)。TBST沖洗后利用ECL試劑顯色并拍照儲(chǔ)存。Imagel J軟件分析目的蛋白條帶灰度值。
1.2.6 雙熒光素酶驗(yàn)證miR-1271-5p和F13A1的靶向關(guān)系
StarBase(http://starbase.sysu.edu.cn/)預(yù)測(cè)miR-1271-5p和F13A1之間的結(jié)合位點(diǎn),并利用雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證靶向關(guān)系。根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果設(shè)計(jì)并合成野生型序列(WT-F13A1)和突變型序列(MT-F13A1),然后分別與mimics NC或mimics miR-1271-5p共轉(zhuǎn)染到OSCC細(xì)胞中。同時(shí)將mimics NC、mimics miR-1271-5p、inhibitors miR-1271-5p共轉(zhuǎn)染至OSCC細(xì)胞中。孵育48h后,根據(jù)雙熒光素酶檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū),檢測(cè)熒光素酶活性。
1.2.7 統(tǒng)計(jì)分析
采用GraphPad Prism 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,所有符合正態(tài)分布的定量數(shù)據(jù)均表示為x±s,兩組間比較采用t檢驗(yàn),三組及以上組間數(shù)據(jù)分析采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 OSCC細(xì)胞系中miR-1271-5p低表達(dá),F(xiàn)13A1高表達(dá)
與正常細(xì)胞系NHOK相比,OSCC細(xì)胞系Tca8113、SNU899中miR-1271-5p表達(dá)水平明顯增加(P<0.05),而SCC25的表達(dá)水平顯著降低(P<0.05)。qRT-PCR和WB檢測(cè)SCC25細(xì)胞中F13A1表達(dá),與對(duì)照組相比,SCC25細(xì)胞中F13A1表達(dá)明顯升高(P<0.05)。后續(xù)選擇SCC154進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2.2 過(guò)表達(dá)miR-1271-5p抑制OSCC細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡
與mimics NC組相比,mimics miR-1271-5p組細(xì)胞增殖活力顯著降低,細(xì)胞凋亡顯著增強(qiáng)(P<0.05)。
2.3 miR-1271-5p靶向負(fù)調(diào)控F13A1的表達(dá)
Starbase數(shù)據(jù)庫(kù)預(yù)測(cè)到miR-1271-5p與F13A1之間存在直接結(jié)合位點(diǎn)。相對(duì)于共轉(zhuǎn)染MT-F13A1與mimic-NC,共轉(zhuǎn)染W(wǎng)T-F13A1與miR-1271-5p mimic時(shí)熒光素酶活性明顯降低(P<0.05)。與mimic-NC組相比,mimics miR-1271-5p組F13A1表達(dá)被抑制(P<0.05),inhibitors miR-1271-5p組F13A1表達(dá)顯著升高(P<0.05)。
2.4 過(guò)表達(dá)F13A1逆轉(zhuǎn)miR-1271-5p對(duì)OSCC的抗增殖和促凋亡作用
與對(duì)照組相比,mimics miR-1271-5p顯著抑制細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡(P<0.05),mimics miR-1271-5p+OE-F13A1和對(duì)照組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明F13A1可以逆轉(zhuǎn)miR-1271-5p過(guò)表達(dá)對(duì)OSCC的抗增殖和促凋亡影響。
3 討論
口腔鱗狀細(xì)胞癌(OSCC)是頭頸部癌癥中最常見(jiàn)的一種,在中南亞人群中發(fā)病率最高,近年來(lái)發(fā)病率持續(xù)上升,全球5年生存率保持在50%左右[14]。本研究檢測(cè)了OSCC細(xì)胞系SCC154細(xì)胞和人正??谇唤琴|(zhì)形成細(xì)胞NHOK中miR-1271-5p、F13A1的表達(dá),并驗(yàn)證了miR-1271-5p與F13A1之間的靶向關(guān)系,發(fā)現(xiàn)過(guò)表達(dá)miR-1271-5p抑制OSCC細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡,過(guò)表達(dá)F13A1逆轉(zhuǎn)miR-1271-5p對(duì)OSCC的抗增殖和促凋亡作用。
凝血因子13(Coagulation Factor XIII,F(xiàn)13)是一種異酶原四聚體,也稱(chēng)纖維蛋白穩(wěn)定因子,是轉(zhuǎn)谷氨酞胺酶(TGases)家族其中一員[15]。FXIII-A基因(F13A1)在骨髓和間充質(zhì)系細(xì)胞中表達(dá),尤其是巨核細(xì)胞、單核/巨噬細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞、計(jì)時(shí)細(xì)胞、成骨細(xì)胞和前脂肪細(xì)胞[16]。王淮等[17]利用生物信息學(xué)方法對(duì)F13A1的CpG島、啟動(dòng)子及轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)F13A1存在多個(gè)啟動(dòng)子區(qū)域和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn),參與細(xì)胞內(nèi)多種細(xì)胞成分組成。Li等[18]在血清外泌體(SE)中鑒定出F13A1的表達(dá)與陽(yáng)性淋巴結(jié)數(shù)量顯著相關(guān),預(yù)測(cè)可以幫助OSCC轉(zhuǎn)移的診斷。Vylliotis等[13]研究血栓形成相關(guān)的基因編碼因子F13A1等的功能性DNA多態(tài)性,發(fā)現(xiàn)與OSCC的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。研究證明F13A1可作為肺癌患者潛在的新的診斷和治療靶點(diǎn)[19]。此外,有報(bào)道F13A1還可作為結(jié)直腸癌篩查的新生物標(biāo)志物[20]。本研究證實(shí)F13A1在OSCC中高表達(dá),且與miR-1271-5p表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。雙熒光素酶報(bào)告顯示miR-1271-5p與F13A1具有直接靶向關(guān)系,過(guò)表達(dá)miR-1271-5p顯示F13A1表達(dá)下降,表明miR-1271-5p可能靶向調(diào)節(jié)F13A1的表達(dá)。
miR-1271-5p近年來(lái)被發(fā)現(xiàn)在多種癌癥調(diào)控中具有關(guān)鍵作用,Han等[21]研究表明miR-1271-5p通過(guò)調(diào)控下游靶基因TIAM1抑制卵巢癌細(xì)胞的增殖。根據(jù)Zhang等[22]研究,LncRNA ZFAS1/miR-12 71-5p/HK2通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖和凋亡促進(jìn)膠質(zhì)瘤的發(fā)展。王勇等[23]研究表明miR-1271-5p通過(guò)干擾DOCK1基因明顯抑制腎癌細(xì)胞增殖,促進(jìn)凋亡,有望成為未來(lái)RCC治療的分子靶標(biāo)。為了研究miR-1271-5p在OSCC中的作用,本研究過(guò)表達(dá)miR-1271-5p后,OSCC細(xì)胞增殖能力下降,細(xì)胞凋亡增強(qiáng)。繼續(xù)過(guò)表達(dá)F13A1后,逆轉(zhuǎn)miR-1271-5p對(duì)OSCC的抗增殖和促凋亡作用。表明miR-1271-5p可以通過(guò)靶向負(fù)調(diào)節(jié)F13A1的表達(dá)進(jìn)而抑制癌細(xì)胞的增殖,促進(jìn)凋亡。這與龍健等[11]研究miR-1271-5p對(duì)肺癌細(xì)胞的作用結(jié)果一致。表明miR-1271-5p對(duì)口腔癌的調(diào)控具有關(guān)鍵作用。
綜上所述,過(guò)表達(dá)miR-1271-5p具有抑制OSCC細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用。miR-1271-5p可以靶向負(fù)調(diào)節(jié)F13A1的表達(dá),過(guò)表達(dá)F13A1逆轉(zhuǎn)miR-1271-5p對(duì)OSCC的抗增殖和促凋亡作用。因此,我們推測(cè)miR-1271-5p通過(guò)靶向負(fù)調(diào)節(jié)F13A1的表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡。但本實(shí)驗(yàn)僅涉及體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn),沒(méi)有做近一步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn),具有一定的局限性,有待深入的研究證實(shí)。
參考文獻(xiàn):
〔1〕LI N, ZHANG M J, ZHAI W J, et al. HMG20A was identified as a key enhancer driver associated with DNA damage repair in oral squamous cell carcinomas[J]. BMC Oral Health,2022, 22: 473.
〔2〕LIU J F, WEE Y S, LUO S D, et al. Proanthocyanidins-loaded complex coacervates-based drug delivery attenuates oral squamous cell carcinoma cells metastatic potential through down-regulating the Akt signaling pathway[J]. Front Oncol,2022,12: 1001126.
〔3〕WANG Y W, ZHANG Y T, DU Q, et al. ViaSensitive SERS detection of oral squamous cell carcinoma-related miRNAs in saliva a gold nanohexagon array coupled with hybridization chain reaction amplification[J]. Anal Methods, 2022,14(44),4563-4575.
〔4〕ZHUANG D X, WANG S S, LIU G Y, et al. Phenformin suppresses angiogenesis through the regulation of exosomal microRNA-1246 and microRNA-205 levels derived from oral squamous cell carcinoma cells[J]. Front Oncol, 2022,12: 943477.
〔5〕KIM S, PARK S, OH J H, et al. MicroRNA-18a regulates the metastatic properties of oral squamous cell carcinoma cells via HIF-1α expression[J]. BMC Oral Health, 2022,22: 378.
〔6〕HAN F J, LI J, SHEN Y, et al. MicroRNA-1271-5p/TIAM1 suppresses the progression of ovarian cancer through inactivating Notch signaling pathway[J]. J Ovarian Res, 2020, 13: 110.
〔7〕LI J, ZHANG Z D, HU Y J, et al. Circ_0039569 contributes to the paclitaxel resistance of endometrial cancer via targeting miR-1271-5p/PHF6 pathway[J]. Anticancer Drugs, 2022,33: 883-892.
〔8〕SHI J Y, LIU C, CHEN C H, et al. Circular RNA circMBOAT2 promotes prostate cancer progression via a miR-1271-5p/mTOR axis[J]. Aging (Albany NY), 2020,12: 13255-13280.
〔9〕潘珊,周洪靖,劉愛(ài)群,等.MiR-1271-5p在胃癌組織的表達(dá)及對(duì)胃癌AGS細(xì)胞生物學(xué)行為的影響[J].中國(guó)癌癥防治雜志,2020,12(03):317-322.
〔10〕LI Q, SHI J Y, XU X L. MicroRNA-1271-5p inhibits the tumorigenesis of ovarian cancer through targeting E2F5 and negatively regulates the mTOR signaling pathway[J]. Panminerva Med, 2021,63: 336-342.
〔11〕龍健,鄒靖,潘險(xiǎn)峰.MiR-1271-5p靶向FSCN1對(duì)肺癌細(xì)胞增殖、侵襲、遷移能力的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2022,42(10):2500-2505.
〔12〕LI C P, ZHOU Y, LIU J J, et al. Potential Markers from Serum-Purified Exosomes for Detecting Oral Squamous Cell Carcinoma Metastasis[J]. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2019,28: 1668-1681.
〔13〕VYLLIOTIS A, YAPIJAKIS C, NKENKE E, et al. Effect of thrombosis-related gene polymorphisms upon oral cancer: a regression analysis[J]. Anticancer Res, 2013,33: 4033.
〔14〕PETER T K, WITHANAGE M H H, COMNINK C L, et al. Systematic review and meta-analysis of oral squamous cell carcinoma associated oral microbiome[J]. Front Microbiol, 2022, 13: 968304.
〔15〕SHI J Y, LIU C, CHEN C H, et al. Circular RNA circMBOAT2 promotes prostate cancer progression via a miR-1271-5p/mTOR axis[J]. Aging (Albany NY), 2020,12: 13255-13280.
〔16〕MA S Y, CHEN C M, LIANG Q, et al. Phenotype and genotype of FXIII deficiency in two unrelated probands: identification of a novel F13A1 large deletion mediated by complex rearrangement[J]. Orphanet J Rare Dis, 2019,14: 182.
〔17〕王淮,楊健康.基于生物信息學(xué)分析F13A1基因及蛋白質(zhì)[J].醫(yī)學(xué)信息,2020,33(11):52-57.
〔18〕Li C P, ZHOU Y, LIU J J, et al. Potential Markers from Serum-Purified Exosomes for Detecting Oral Squamous Cell Carcinoma Metastasis[J]. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2019,28: 1668-1681.
〔19〕ERCAN H, MAURACHER L M, GRILZ E, et al. Alterations of the Platelet Proteome in Lung Cancer: Accelerated F13A1 and ER Processing as New Actors in Hypercoagulability[J]. Cancers (Basel), 2021,13(09): 2260.
〔20〕PELTIER J, ROPERCH J P, AUDEBERT S, et al. Activation peptide of the coagulation factor XIII (AP-F13A1) as a new biomarker for the screening of colorectal cancer[J]. Clin Proteomics, 2018,15: 15.
〔21〕HAN F J, LI J, SHEN Y et al. MicroRNA-1271-5p/TIAM1 suppresses the progression of ovarian cancer through inactivating Notch signaling pathway[J]. J Ovarian Res, 2020,13: 110.
〔22〕ZHANG B, CHEN J, CUI M et al. LncRNA ZFAS1/miR-1271-5p/HK2 Promotes Glioma Development Through Regulating Proliferation, Migration, Invasion and Apoptosis[J]. Neurochem Res, 2020,45: 2828-2839.
〔23〕王勇,郭永連,陳琳,等.MiR-1271-5p在腎細(xì)胞癌組織和細(xì)胞中的表達(dá)及其對(duì)A-498細(xì)胞增殖及凋亡的影響[J].中國(guó)腫瘤生物治療雜志,2018,25(01):40-44.