董立軍 李 嵐 宋國軍
(1 包頭醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科, 包頭 014030; 2 南方醫(yī)科大學第五附屬醫(yī)院放射科, 廣州 510900)
卵巢癌是繼宮頸癌和子宮內(nèi)膜癌的三大惡性腫瘤之一,其病死率高居婦科惡性腫瘤之首,由于起病隱匿、且缺乏行之有效的實驗室檢測手段, 因此難于早期發(fā)現(xiàn)并診斷[1-5]。長鏈非編碼 RNA(long non-coding RNA,lncRNA)因?qū)Π谢虮磉_的調(diào)控作用參與了許多癌癥發(fā)生、發(fā)展的過程。前期研究表明,HOTAIR在卵巢癌組織中表達量明顯高于正常卵巢組織, 提示可能在卵巢癌的發(fā)生、發(fā)展中扮演重要的角色。因此本研究擬在前期工作基礎(chǔ)上進一步研究HOTAIR在卵巢癌中的作用及其機制, 為HOTAIR在卵巢癌中的作用以及精準治療提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)。
人卵巢癌細胞株SKOV3、A2780和OVCAR3由包頭醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科實驗室保存。主要試劑:RPMI-1640培養(yǎng)基購自GIBCO公司;胎牛血清、四季血清購自杭州四季青生物材料工程有限公司;青鏈霉素溶液(雙抗)碧云天生物技術(shù)研究所胰酶RNA提取試劑盒;DMSO購自 Sigma公司;RNA提取試劑盒購自北京百泰克生物技術(shù)有限公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒、PCR試劑盒、HOTAIR引物均購自廣州復能基因有限公司。
標本來源于行手術(shù)治療的患者術(shù)中切除的新鮮組織,卵巢癌組織(病例組)來源于術(shù)前診斷為卵巢癌,術(shù)后病理確診為卵巢癌患者20例,正常卵巢來源于因其他疾病(子宮肌瘤老年患者)行手術(shù)治療,術(shù)后病理未提示卵巢癌病變的患者。
細胞先置于37℃水浴箱里融化復蘇,復蘇后加入10%血清1%雙抗培養(yǎng)基孵育進行細胞傳代,取對數(shù)生長的細胞。寫上細胞類型,時間,凍存者姓名。
取對數(shù)生長期的細胞106個1 ml裂解,加入0.2 ml氯仿分層后取上層無色液相,用異丙醇沉淀其中RNA,用去RNA酶的70%乙醇洗滌沉淀,最后用預熱適量的無RNAse的水溶解RNA,取1.5 μl RNA測定濃度和純度. 融解反應(yīng)所需要的First Strand Cdna Synthesis Kit中的所有試劑,低速離心機離心混勻。放在冰上備用。按說明書配置RNA-primer Mix 13 μl, 5×RT Reaction Buffer 5 μl, 25 mmol/L dNTP 1 μl, 25 U/μl RNase inhibitor 1 μl, 200 U/μl M-MLV RTase 1 μl, 無酶水4 μl總量25 μl的逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)液。反應(yīng)結(jié)束后,85℃滅活處理5 min,然后用無酶水對反應(yīng)產(chǎn)物稀釋5倍,形成positive cDNA Mix。最后-20℃保存逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。配置qPCR反應(yīng)液2×All-in-One qPCR Mix 10 μl, All-in-One qPCR Prime 2 μl, 1ststrand cDNA(5倍稀釋液)2 μl,無酶水6 μl總量 20 μl(每個組3個復孔)?;靹蚝筮M行qPCR反應(yīng),反應(yīng)條件:預變性95℃ 10 min,變性95℃ 10 s后,進行1個循環(huán),退火60℃ 20 s延伸:72℃ 10 s,進行40個循環(huán)反應(yīng)。運用溶解曲線檢測擴增產(chǎn)物的純度。獲得Ct值,采用qPCR相對定量方法對2-ΔΔCt進行統(tǒng)計分析,檢測mRNA的表達。
1.5.1 細胞培養(yǎng) 取對數(shù)生長期的細胞,按照每孔約 1×105個細胞接種于24孔板中,放入細胞培養(yǎng)箱中,培養(yǎng)至正常生長階段。
1.5.2 EdU標記 用含有10%胎牛血清的1640培養(yǎng)基按1 000∶1的比例稀釋EdU溶液(試劑A),制備適量的濃度為50 μmol/L EdU培養(yǎng)基。每孔加入200 μl 50 μmol/L EdU培養(yǎng)基,放入細胞培養(yǎng)箱中孵育2 h,然后棄培養(yǎng)基;PBS清洗細胞2次,每次5 min。
1.5.3 固定細胞 每孔加入200 μl含4%多聚甲醛的細胞固定液,室溫孵育10 min,然后傾倒固定液。每孔加入200 μl濃度為2 mg/ml的甘氨酸,在搖床上孵育5 min后,傾倒甘氨酸溶液。每孔加入200 μl PBS,脫色搖床清洗5 min,棄去PBS。每孔加入100 μl含 0.5% Triton X-100的PBS,脫色搖床孵育10 min后,PBS清洗2次,每次5min。
1.5.4 Apollo染色 每孔加入200 μl的1×Apollo?染色反應(yīng)液,于室溫下避光孵育30 min后,棄掉染色反應(yīng)液。加入200 μl含0.5% Triton X-100的PBS作為滲透劑,在脫色搖床清洗3次,每次10 min,棄掉滲透劑。每孔加入100 μl甲醇,在搖床上清洗2次,每次 5 min。PBS再次清洗1次,每次5 min。傾倒PBS液體。
1.5.5 DNA染色 用雙蒸水按50∶1的比例稀釋試劑F,配制適量1×Hoechst 33342 DNA染色液,然后避光保存。每孔加入200 μl 1×Hoechst 33342 DNA染色液,室溫下避光孵育20 min后,棄掉染色反應(yīng)液。每孔每次加入200 μl PBS清洗3次。
1.5.6 結(jié)果分析 在熒光顯微鏡下拍照,計數(shù),分析結(jié)果。
將6孔板在接種細胞之前先用標記筆在6孔板背面畫直線標記。將穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的細胞接種入6孔板,同時加入嘌呤霉素維持篩選。待細胞鋪滿板底后,用10 μl槍頭垂直于孔板劃出細胞劃痕,盡可能保證各個劃痕寬度一致。加入2 ml含無血清培養(yǎng)基,同時在倒置顯微鏡下拍照,記為0 h的劃痕寬度。放于細胞孵箱,48 h后再次拍照。根據(jù)收集圖片數(shù)據(jù)分析實驗結(jié)果。
實驗前換無血清培養(yǎng)基饑餓處理24 h,用無血清培養(yǎng)基重懸細胞,調(diào)節(jié)細胞濃度為1×104/ml在每個小室里面加入5×104個細胞,放入細胞培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)48 h。將小室取出,用棉簽擦除小室里面的細胞,保留小室外側(cè)面的細胞。用4%多聚甲醛固定10 min。蘇木精染色10 min,自來水沖洗5 min,將小室放于烤箱中烤干,用刀片沿著小室邊緣將膜切下。加1滴中性樹膠在干凈的載玻片上, 顯微鏡下隨機選擇5個視野(上、下、左、右和中)計算細胞的個數(shù)。
檢測卵巢癌細胞株A2780、SKOV3和OVCAR3中HOTAIR mRNA的表達情況。HOTAIR mRNA表達量,SKOV3(6.00±0.41)、OVCAR3(5.60±0.14)分別與A2780(1.80±0.23)比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
卵巢癌SKOV3細胞株沉默HOTAIR基因后,EdU細胞陽性率明顯降低(圖1,P<0.05);卵巢癌SKOV3細胞株沉默HOTAIR后,細胞遷移能力降低(圖2,P<0.05);Transwell小室侵襲實驗結(jié)果顯示, 與對照組比較,卵巢癌SKOV3細胞株沉默HOTAIR后,細胞侵襲能力降低(圖3,P<0.05)。
EdU細胞增殖實驗顯示:與對照組比較,卵巢癌SKOV3細胞株沉默HOTAIR后, EdU細胞陽性率明顯降低(圖1,P<0.05)。
劃痕實驗檢測沉默HOTAIR后,SKOV3細胞轉(zhuǎn)移能力和對照組比較,SKOV3細胞轉(zhuǎn)染HOTAIR siRNA后,轉(zhuǎn)移能力降低(圖2,P<0.05)。
Transwell小室侵襲實驗結(jié)果顯示,與對照組比較, 卵巢癌SKOV3細胞株沉默HOTAIR后, 細胞侵襲能力降低(圖3,P<0.05)。
圖1 卵巢癌SKOV3細胞對照組(A~C)和沉默HOTAIR后(D~F)EdU檢測細胞增殖情況, ×200. A、D:EdU標記;B、E:Hoechst染核;C、F:圖像重疊.
本研究結(jié)果顯示,HOTAIR在卵巢癌SKOV3細胞中表達高于A2780細胞。同時顯示,沉默HOTAIR后,卵巢癌SKOV3細胞增殖、轉(zhuǎn)移和侵襲能力均明顯受到抑制。這提示HOTAIR可以促進卵巢癌的生長和轉(zhuǎn)移。
HOTAIR可以通過募集PCR2復合體,進而促進組蛋白H3K27的甲基化,從而抑制抑癌基因的表達,然后促進腫瘤的生長和轉(zhuǎn)移[6-8]。Qiu 等[9]研究顯示HOTAIR在上皮性卵巢癌組織中的表達增加,并且其升高水平與患者的病理分級、臨床分期、總生存期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及無病生存期縮短呈正相關(guān)。同時研究顯示,HOTAIR是上皮性卵巢癌患者預后的1個獨立因子。本課題組前期研究通過qPCR檢測44例卵巢癌組織及14例正常卵巢組織中HOTAIR的表達情況,顯示卵巢癌組織中HOTAIR表達高于正常卵巢組織,病理類型為低度分化及未分化的卵巢癌組織中HOTAIR表達高于中-低、中-高及高度分化組織。提示卵巢癌組織中HOTAIR的表達增高,且癌組織分化越低,HOTAIR 表達越高。提示HOTAIR有可能作為卵巢癌診斷標記物,并可以作為判斷其惡性程度的1個分子標志[5]。
本研究結(jié)果顯示,沉默HOTAIR后,卵巢癌細胞增殖和侵襲能力均降低。有研究報道,沉默HOTAIR后,A2780 和OVCA429細胞增殖能力降低,并且通過干擾細胞周期引起細胞凋亡[9]。Qiu等[9]研究顯示,沉默HOTAIR后,可以通過抑制EMT從而抑制卵巢癌的轉(zhuǎn)移。另一項研究表明,過表達HOTAIR可以促進卵巢癌的轉(zhuǎn)移作用[10]。和本研究沉默HOTAIR后抑制卵巢癌轉(zhuǎn)移的結(jié)果一致。
綜上所述,HOTAIR在卵巢癌的高表達有利于卵巢癌的發(fā)生和發(fā)展,同時有可能作為1個新的診斷標志。