王小春,田 靜,李德冠,吳紅英,王月英,孟愛(ài)民
(1中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所,天津300192;2山東省腫瘤醫(yī)院)
Cks1是高度保守的細(xì)胞周期調(diào)節(jié)蛋白SUC1/Cks家族成員之一,是周期蛋白依賴性激酶復(fù)合物的亞基,能與其他周期蛋白依賴性激酶和磷酸化的蛋白結(jié)合,參與細(xì)胞周期的調(diào)控,與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。我們前期的研究發(fā)現(xiàn),Cks1在乳腺癌組織中高表達(dá),而且其高表達(dá)與乳腺癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期相關(guān)。2009年5月~2011年5月,我們觀察了抑制Cks1表達(dá)對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖和侵襲、轉(zhuǎn)移能力的影響,并探討其可能的機(jī)制。
1.1 材料 人乳腺癌細(xì)胞株 MCF-7,Scrambled siRNA(與人類基因組序列無(wú)同源性)及Cks1 siRNA(5'-GGGACATAGCCAAGCTGGTCgagtactgGACCAGCTTGGCTATGTCCC-3')由Invitrogen公司合成,MTS試劑盒,Transwell小室,蛋白裂解液,兔抗人Cks1、MMP-2、MMP-9(均 1∶500 稀釋)抗體,鼠抗人-actin抗體(1∶5 000 稀釋)。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)與分組 將MCF-7細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)液中,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。將細(xì)胞以6×105/ml接種6孔板,16 h后觀察組細(xì)胞經(jīng)脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染Cks1 siRNA,對(duì)照組細(xì)胞轉(zhuǎn)染Scrambled siRNA;繼續(xù)培養(yǎng)48 h,將細(xì)胞按1∶10傳代;然后加入G418進(jìn)行篩選,每隔2~3 d換液1次,10~14 d有明顯克隆形成。
1.2.2 MCF-7細(xì)胞增殖活性觀察 采用MTS法。取6孔板中轉(zhuǎn)染36 h的MCF-7細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為4×104/ml,以 100 μl/孔接種 96 孔板。接種后24、48、72、96 h(即轉(zhuǎn)染 60、84、108、132 h),每孔加20 μl MTS檢測(cè)試劑,于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中孵育2 h,用酶標(biāo)儀測(cè)定492 nm波長(zhǎng)時(shí)MCF-7細(xì)胞的OD值,以此表示細(xì)胞增殖活性。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,取平均值。
1.2.3 MCF-7 細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移能力觀察 采用Transwell小室檢測(cè)。MCF-7細(xì)胞轉(zhuǎn)染后48 h,用無(wú)血清RPMI1640培養(yǎng)基饑餓12 h。調(diào)整細(xì)胞濃度為1×106/ml,每個(gè)侵襲小室上室加100 μl細(xì)胞懸液,下室加600 μl含10% 胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基。其中侵襲實(shí)驗(yàn)在小室接種細(xì)胞前一晚將基質(zhì)膠用無(wú)血清RPMI1640培養(yǎng)基稀釋成濃度為1∶7,每個(gè)侵襲小室加60 μl,而遷移實(shí)驗(yàn)不加基質(zhì)膠。37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng),侵襲實(shí)驗(yàn)28 h后再行遷移實(shí)驗(yàn)。取出小室用90%乙醇固定,0.1%結(jié)晶紫溶液染色,置于顯微鏡下觀察并拍照,隨機(jī)選取4個(gè)低倍視野(×100)進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù),并計(jì)算平均值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.2.4 MCF-7 細(xì)胞中的 MMP-2、MMP-9 蛋白檢測(cè)采用Western blot法。用蛋白裂解液提取培養(yǎng)細(xì)胞總蛋白,用分光光度計(jì)測(cè)蛋白濃度;每孔上樣20 μg,進(jìn)行SDS-PAGE(濃縮膠8%,分離膠12%);蛋白分離后半干轉(zhuǎn)至聚偏二氟乙烯(PVDF)膜(30 V 42min),用5%脫脂奶粉室溫(15~25℃)封閉1 h后,加入兔抗人 Cks1抗體、MMP-2、MMP-9,以鼠抗人-actin抗體作為內(nèi)參,4℃搖床過(guò)夜;再加入辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔IgG(稀釋比例為1∶1 000)和山羊抗小鼠 IgG(稀釋比例1∶1 000),室溫孵育2 h,ECL化學(xué)發(fā)光顯色。以MMP-2、MMP-9蛋白灰度值與內(nèi)參灰度值的比值作為其蛋白表達(dá)量。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,取平均值。
1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件。結(jié)果以±s表示,組間比較采用方差分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 Cks1對(duì)MCF-7細(xì)胞增殖能力的影響 觀察組轉(zhuǎn)染60、84、108、132 h 后,MCF-7 細(xì)胞OD 值分別為0.15 ±0.01、0.3 ±0.02、0.7 ±0.01、1.3 ±0.02,對(duì)照組分別為 0.2 ±0.01、0.5 ±0.01、1.3 ±0.03、1.8±0.02,兩組轉(zhuǎn)染84、108、132 h細(xì)胞 OD 值比較,P均 <0.05。
2.2 Cks1對(duì)MCF-7細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移能力的影響觀察組轉(zhuǎn)染48 h,侵襲細(xì)胞數(shù)為(150±17)個(gè)、轉(zhuǎn)移細(xì)胞數(shù)為(210±22)個(gè),對(duì)照組分別(550±90)、(660±96)個(gè);兩組比較,P 均 <0.05。
2.3 Cks1對(duì)MCF-7細(xì)胞中的MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)的影響 轉(zhuǎn)染后12 h,觀察組MMP-2、MMP-9蛋白表達(dá)量為 0.05 ±0.002、0.10 ±0.002,對(duì)照組分別為0.95 ±0.020、0.98 ±0.030,兩組比較,P 均<0.05。
Cks1是高度保守的Cks1/Suc1蛋白家族成員之一,可以與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶相互作用而影響細(xì)胞周期的進(jìn)展。近年來(lái)的研究表明,Cks1在多種人類惡性腫瘤中高表達(dá),且與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后密切相關(guān)。Shen等[1]采用免疫組化方法檢測(cè)發(fā)現(xiàn),Cks1在肝癌組織中高表達(dá),而且Cks1的表達(dá)與肝癌侵襲性顯著相關(guān)。Zototar等[2]研究發(fā)現(xiàn),Cks1在非小細(xì)胞肺癌組織中高表達(dá),分析表明Cks1表達(dá)與患者的不良預(yù)后顯著相關(guān)。Nagler等[3]檢測(cè)了64例唾液腺癌中Cks1的表達(dá),發(fā)現(xiàn)47%的病例中存在Cks1高表達(dá),而且其表達(dá)與SKP2、Ki67和p53的表達(dá)呈顯著正相關(guān),與p27表達(dá)呈顯著負(fù)相關(guān)。Slotky等[4]發(fā)現(xiàn),Cks1在乳腺癌中高表達(dá),其表達(dá)水平隨著腫瘤惡性程度增高而增高。這些研究結(jié)果提示,Cks1的表達(dá)可能在腫瘤的發(fā)生過(guò)程中起重要作用。
惡性腫瘤浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移一直是腫瘤學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。鑒于Cks1表達(dá)與腫瘤預(yù)后的相關(guān)性,我們檢測(cè)了Cks1表達(dá)對(duì)乳腺癌細(xì)胞增殖能力的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)敲降Cks1表達(dá)可顯著抑制MCF-7細(xì)胞的增殖能力,表明Cks1表達(dá)與乳腺癌的發(fā)生、發(fā)展可能有一定相關(guān)性。腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移須完成三個(gè)過(guò)程:即降解細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的蛋白質(zhì),黏附ECM生長(zhǎng),離開(kāi)ECM向其他器官轉(zhuǎn)移。在此過(guò)程中,基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)起關(guān)鍵作用。MMPs既參與ECM降解,也可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的黏附及運(yùn)動(dòng)[5]。為了進(jìn)一步研究Cks1影響乳腺癌細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制,我們檢測(cè)了Cks1表達(dá)對(duì)與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)的MMP-2、MMP-9表達(dá)的影響,發(fā)現(xiàn)敲降Cks1表達(dá)可顯著抑制這兩種蛋白的表達(dá)水平,提示Cks1可以通過(guò)影響MMP-2和MMP-9的表達(dá)影響乳腺癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,但這種作用是直接的還是間接的需要進(jìn)一步深入研究。
[1]Shen DY,F(xiàn)ang ZX,You P,et al.Clinical significance and expression of cyclin kinase subunits 1 and 2 in hepatocellular carcinoma[J].Liver Int,2009,30(1):119-125.
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[5]王璐,張麗紅,李玉林,等.基質(zhì)金屬蛋白酶9及其mRNA在胃癌中的表達(dá)與血管新生的關(guān)系[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2003,83(9):782-785.