劉學(xué)飛,張俊梅,徐龍
解放軍第202醫(yī)院1腫瘤介入科,2皮膚科,沈陽110812
3沈陽軍區(qū)總醫(yī)院腫瘤科,沈陽110812
乳腺癌是一種在女性人群中常見的惡性腫瘤, 嚴(yán)重威脅女性健康。在西方發(fā)達(dá)國家,乳腺癌的發(fā)病率居女性惡性腫瘤首位,其致死率僅次于肺癌[1-2]。近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活節(jié)奏和生活習(xí)慣的改變,乳腺癌在中國女性人群中的發(fā)病率逐年升高[3]。目前臨床上對于乳腺癌的治療主要以手術(shù)和化療相結(jié)合為主,但乳腺癌細(xì)胞具有強(qiáng)大的轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散能力,預(yù)后效果并不理想[4-5]。因此,從分子水平研究乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲機(jī)制,從而尋找有效的治療方法具有重要意義。Raf激酶抑制蛋白(Raf kinase inhibitor protein,RKIP)是磷脂酰乙醇胺家族成員之一,在腫瘤細(xì)胞內(nèi)多組激酶信號通路中發(fā)揮重要作用[6-7]。核因子(nuclear factor-κB,NF-κB)是一類轉(zhuǎn)錄因子,在多種細(xì)胞中均有表達(dá),能參與多種基因的表達(dá)調(diào)控[8]。研究表明,RKIP能夠抑制腫瘤細(xì)胞中NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的活性,從而調(diào)控腫瘤細(xì)胞的生長、轉(zhuǎn)移和凋亡,但兩者在乳腺癌細(xì)胞中的關(guān)系尚未清楚[9]。本研究分析了良性和惡性乳腺腫瘤組織中RKIP的表達(dá)水平,探討了人乳腺癌細(xì)胞中RKIP對乳腺癌細(xì)胞遷移、侵襲能力的影響及與NF-κB可能存在的關(guān)系,旨在為乳腺癌的臨床治療及預(yù)后評估提供新的靶點(diǎn),現(xiàn)報道如下。
收集2015年4月至2016年12月于解放軍第202醫(yī)院就診的63例乳腺腫瘤患者的腫瘤組織標(biāo)本。所有患者均為女性,在手術(shù)前均未接受過任何放療、化療、內(nèi)分泌治療。63例乳腺腫瘤組織中,良性乳腺腫瘤組織28例,患者年齡為18~58歲,平均(33.28±3.57)歲;惡性乳腺腫瘤組織35例,患者年齡為21~60歲,平均(36.43±3.82)歲。
高轉(zhuǎn)移性乳腺癌細(xì)胞系MDA-MB-435和GV141載體均購自上海博谷生物科技有限公司。
DMEM培養(yǎng)基和胎牛血清(fatal bovine serm,F(xiàn)BS)均購自美國Sigma公司,兔抗人RKIP抗體購自北京美天晴生物技術(shù)有限公司,Lipofectamine 2000購自美國Life Technology公司,SP免疫組化檢測試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,Trizol和逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-PCR)試劑盒均購自美國Sigma公司,NF-κB引物購自上海生工生物工程有限公司,Transwell小室和Matrigel液均購自美國Corning Life Sciences公司;甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)抗體均購自上海艾博抗貿(mào)易有限公司。
恒溫培養(yǎng)箱、高速離心機(jī)均購自美國Thermo Fisher Scientific公司,高壓滅菌鍋購自上海巴玖實(shí)業(yè)有限公司,BioTek Synergy HT酶標(biāo)儀、DYC-p32型電泳槽均購自美國Bio-Rad公司,Leica DC300F顯微照像系統(tǒng)購自日本奧林巴斯公司。
所有腫瘤組織標(biāo)本均由本院病理科醫(yī)師經(jīng)10%福爾馬林固定,石蠟包埋后保存。分別從良性和惡性乳腺腫瘤組織中隨機(jī)選取10個標(biāo)本,每個標(biāo)本取3張切片,按照說明書中的操作步驟,應(yīng)用免疫組織化學(xué)法檢測腫瘤組織中RKIP蛋白的表達(dá)水平,每張切片隨機(jī)選取3個視野,在光學(xué)顯微鏡下觀察其染色情況,用光學(xué)顯微鏡測定觀察區(qū)域陽性細(xì)胞的積分光密度值(integrated optical density,IOD)。
2.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 將乳腺癌MDA-MB-435細(xì)胞復(fù)蘇后,轉(zhuǎn)移至DMEM培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)并進(jìn)行傳代,取2~3次傳代后的細(xì)胞用于實(shí)驗(yàn)。將處于對數(shù)生長期的細(xì)胞轉(zhuǎn)移至6孔板中,密度為8×105/孔,保證在轉(zhuǎn)染時細(xì)胞密度為80%~90%。
2.2.2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染及轉(zhuǎn)染復(fù)合物的制備 將含有RKIP基因的cDNA插入GV141載體中構(gòu)建RKIP質(zhì)粒,作為RKIP過表達(dá)組的轉(zhuǎn)染質(zhì)粒;以空白GV141載體構(gòu)建空白質(zhì)粒,作為對照組的轉(zhuǎn)染質(zhì)粒。將 2 μg 上述配制好的質(zhì)粒和 5 μl的 Lipofectamine 2000分別加入250 μl DMEM選擇培養(yǎng)基中,充分混勻后用移液槍輕輕吹打,室溫下孵育20 min形成轉(zhuǎn)染復(fù)合物。
將傳代的MDA-MB-435細(xì)胞轉(zhuǎn)移至不含抗生素的DMEM培養(yǎng)基中,密度為8×105/孔,將上述配制好的轉(zhuǎn)染復(fù)合物加入到6孔板中,與MDA-MB-435細(xì)胞共培養(yǎng)12 h,然后更換完全培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48 h,構(gòu)建RKIP過表達(dá)的細(xì)胞系和RKIP正常表達(dá)的細(xì)胞系。
2.3.1 MDA-MB-435單細(xì)胞懸液制備 將轉(zhuǎn)染后的兩組細(xì)胞離心,棄上清液,用預(yù)冷的磷酸鹽緩沖液(phosphate buffer saline,PBS)洗滌3次,加入含1%FBS的DMEM培養(yǎng)基,重懸細(xì)胞,用移液槍將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至6孔板內(nèi),調(diào)整細(xì)胞濃度為2×105/孔。
2.3.2 接種及培養(yǎng)細(xì)胞 將200 μl細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上室中,同時向其中加入含1%FBS的DMEM培養(yǎng)基,下室中加入等量的不含F(xiàn)BS的DMEM培養(yǎng)基,在細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。
2.3.3 細(xì)胞計數(shù)Transwell小室培養(yǎng)24 h后取出,擦去上室內(nèi)細(xì)胞,用0.1%結(jié)晶紫染色,轉(zhuǎn)用33%醋酸溶液洗脫,在Leica DC300F顯微鏡下隨機(jī)選取3個視野觀察并拍照,計算細(xì)胞數(shù)目。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
將50 mg/L的Matrigel液按1∶8稀釋后,包被在Transwell小室底部膜的上室面,37℃環(huán)境下風(fēng)干,使Matrigel聚合為凝膠,形成人工基底膜。后續(xù)步驟同2.3.1、2.3.2和2.3.3。
將細(xì)胞用RIPA細(xì)胞裂解液裂解后提取蛋白質(zhì),用10%分離膠溶液、5%濃縮膠溶液灌注后進(jìn)行電泳,電泳結(jié)束后將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜(nitrocellulose membrane,NC膜),將NC膜置于含5%脫脂奶粉的TBST中封閉2 h,先后加入稀釋后的一抗、二抗,TBST洗滌NC膜;增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光法(enhanced chemiluminescence,ECL)顯色;膠片掃描后應(yīng)用Bandscan 5.0軟件進(jìn)行灰度分析。RKIP蛋白灰度值/GAPDH灰度值表示RKIP蛋白的表達(dá)水平。
應(yīng)用Trizol試劑盒提取總RNA后進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。取2μl RNA進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,以GAPDH基因?yàn)閮?nèi)參。GAPDH正向引物為5'-GCATAATAATGAGCCAAGGACT-3',反 向引物為 5'-AGAACGTCTCTCACTT-3';NF-κBmRNA的正向引物為5'-GTCTTCCTGCTACACTCTTA-3',反向引物為5'-ACACACTCCTGTGAACGCC-3'。NF-κBmRNA及GAPDH的擴(kuò)增條件:94℃ 2 min(預(yù)變性);94 ℃ 30 s(變性),55 ℃ 30 s(退火),72 ℃ 2 min(延伸),共35個循環(huán);72℃總延伸6 min。取5μl RT-PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳,紫外線投射儀下觀察電泳條帶,分析目的基因NF-κBmRNA和內(nèi)參基因GAPDH條帶的灰度值,計算NF-κBmRNA的相對表達(dá)量。
采用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用配對t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
良性乳腺腫瘤組織中RKIP的表達(dá)水平較高,IOD值為(0.527±0.057),高于惡性乳腺腫瘤組織的(0.217±0.048),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=14.64,P=0.03)。
RKIP過表達(dá)組遷移細(xì)胞數(shù)目和侵襲細(xì)胞數(shù)目均明顯少于對照組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。(表1)
表1 RKIP過表達(dá)組和對照組MDA-MB-435細(xì)胞遷移與侵襲數(shù)目的比較(±s)
表1 RKIP過表達(dá)組和對照組MDA-MB-435細(xì)胞遷移與侵襲數(shù)目的比較(±s)
組別R KIP過表達(dá)組對照組t值P值4 9.6 7±3.3 3 1 2 3.0 0±7.0 0 1 7.3 7 0.0 0 1 3 0.6 7±2.3 3 1 0 4.3 3±1 0.6 7 1 2.6 8 0.0 0 5遷移細(xì)胞數(shù)目侵襲細(xì)胞數(shù)目
Western blot檢測結(jié)果顯示,RKIP過表達(dá)組的RKIP表達(dá)水平為(0.059±0.005),明顯高于對照組的(0.009±0.002),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=13.89,P<0.01)。
RT-PCR檢測結(jié)果顯示,RKIP過表達(dá)組中NF-κBmRNA的相對表達(dá)量為(0.120±0.016),明顯低于對照組的(0.380±0.025),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=7.767,P=0.001)。
乳腺癌是世界范圍內(nèi)威脅女性身心健康的一種致死性惡性腫瘤,在中國女性人群中的發(fā)病率呈增長趨勢[1-2]。目前對于乳腺癌的治療主要以手術(shù)和化療為主,但這些手段只能控制原發(fā)腫瘤,一旦腫瘤出現(xiàn)轉(zhuǎn)移,會極大地影響預(yù)后,致使患者的病死率大大增加[4-5,10]。因此,研究乳腺癌細(xì)胞遷移、侵襲的分子機(jī)制,從而找到抑制乳腺癌轉(zhuǎn)移、擴(kuò)散和惡化的治療途徑,提高早期診斷率,降低病死率,是目前臨床上迫切需要解決的問題。
腫瘤轉(zhuǎn)移被視為腫瘤發(fā)展至晚期的標(biāo)志[11]。研究表明,RKIP與結(jié)腸癌、乳腺癌的轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[12-13]。姚志強(qiáng)等[14]研究結(jié)果顯示,乳腺癌組織中RKIP的陽性表達(dá)率為51.9%,低于癌旁乳腺組織和乳腺增生癥組織的81.8%、100%,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示RKIP在乳腺腫瘤組織中表達(dá)下調(diào),而這種現(xiàn)象可能與乳腺癌的發(fā)展有關(guān)。本研究檢測了良性與惡性乳腺腫瘤組織中RKIP的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,良性乳腺腫瘤組織中RKIP的表達(dá)水平高于惡性乳腺腫瘤組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),與上述研究結(jié)果一致。本研究結(jié)果還顯示,RKIP過表達(dá)組遷移細(xì)胞數(shù)目為(49.67±3.33),明顯少于對照組的(123.00±7.00),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);RKIP過表達(dá)組侵襲細(xì)胞數(shù)目為(30.67±2.33),明顯少于對照組的(104.33±10.67),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。提示RKIP高表達(dá)可使乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力受到顯著抑制,表明RKIP基因可能與乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲有關(guān)。
NF-κB是一類重要的轉(zhuǎn)錄因子,其在腫瘤細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展、遷移、侵襲等過程中發(fā)揮重要的調(diào)控作用,在卵巢上皮性腫瘤和乳腺癌組織中均發(fā)現(xiàn)了NF-κB的高表達(dá)[9,14]。研究證實(shí),NF-κB對腫瘤細(xì)胞的調(diào)控作用受上游RKIP的直接影響,RKIP能夠抑制NF-κB的表達(dá)及其作用的發(fā)揮[9]。本研究結(jié)果顯示,RKIP過表達(dá)組中RKIP的表達(dá)水平為(0.059±0.005),明顯高于對照組的(0.009±0.002),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。RKIP過表達(dá)組中NF-κBmRNA的相對表達(dá)量為(0.120±0.016),明顯低于對照組的(0.380±0.025),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。提示 RKIP過表達(dá)能夠抑制NF-κBmRNA的表達(dá),RKIP對乳腺癌細(xì)胞遷移和侵襲的調(diào)控可能與其對NF-κB的抑制作用有關(guān)。
綜上所述,RKIP與乳腺癌的惡化程度有關(guān),RKIP能夠抑制乳腺癌細(xì)胞的遷移和侵襲,這種抑制作用可能是通過對NF-κB的負(fù)調(diào)控而實(shí)現(xiàn)。