楊 陽,李校天,張九娜,周麗云,郭永澤
食管癌為常見的消化道惡性腫瘤之一,隨著科學(xué)診療技術(shù)的發(fā)展,食管癌的靶向治療成為新的研究熱點(diǎn),但尚未有大型的專門針對食管鱗癌靶向治療的相關(guān)研究[1]。研究發(fā)現(xiàn),血管內(nèi)皮生長因子C(Vascular endothelial growth factor C,VEGFC)的表達(dá)在食管鱗癌組織中明顯高于食管正常黏膜組織[2];皮層肌動蛋白(Cortactin,CTTN)在多種不同來源的腫瘤細(xì)胞中存在過表達(dá)現(xiàn)象且其與食管鱗癌的臨床分級密切相關(guān)[3-6]。更有研究報道VEGFC、CTTN兩分子與促進(jìn)食管癌生長及淋巴轉(zhuǎn)移密切相關(guān),且兩分子之間可能存在一定的相關(guān)性,但其具體分子機(jī)制及其作用關(guān)系尚未明確[7-9]。據(jù)統(tǒng)計學(xué)資料顯示,我國臨床上確診的食管癌病例中以食管鱗癌較為多見,而大多數(shù)食管鱗癌患者在產(chǎn)生臨床癥狀及就診之前往往早已發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移,故早期發(fā)現(xiàn)并控制疾病發(fā)展是治療的關(guān)鍵[10-11]。因此,本研究通過體外分別干擾人食管鱗癌TE1細(xì)胞中VEGFC、CTTN的基因表達(dá),探討兩因子對食管鱗癌細(xì)胞增殖及凋亡的影響。
1.1主要實驗儀器及試劑人食管鱗癌TE1細(xì)胞株(河北醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院實驗室惠贈),RPMI Medium1640培養(yǎng)基(Solarbio),胰蛋白酶-EDTA消化液(Solarbio),胎牛血清(浙江天杭生物科技股份有限公司),VEGFCsiRNA、CTTNsiRNA、陰性對照RNA、陽性對照RNA、siRNA-MATETM轉(zhuǎn)染試劑(蘇州吉瑪基因股份有限公司),CCK-8試劑盒(Solarbio)、流式細(xì)胞凋亡檢測試劑盒(Solarbio)、TRIzolTM試劑(艾德萊生物),Reverse Transcriptase M-MLV(RNase H-)試劑(TAKARA公司,日本)。
1.2實驗分組實驗根據(jù)添加不同試劑分為:空白組(單純培養(yǎng)細(xì)胞)、MATE轉(zhuǎn)染試劑組(添加MATE試劑)、陰性對照組(添加陰性對照RNA及MATE試劑)、陽性對照組(添加陽性對照RNA及MATE試劑)、VEGFCsiRNA轉(zhuǎn)染組(添加VEGFCsiRNA及MATE試劑)、CTTNsiRNA轉(zhuǎn)染組(添加CTTNsiRNA及MATE試劑)。各轉(zhuǎn)染基因序列依次為:陰性對照RNA sencine5′-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3′antisencine5′-ACGUGACACGUUCGGAGAATT-3′;陽 性 對 照 RNA sencine5′-UGACCUCAACUACAUGGUUTT-3′antisencine5′-AACCAUGUAGUUGAGGUCATT-3′;VEGFCsiRNAsencine5′-CACCUUCUUUAAACCUCCATT-3′antisencine5′-UGGAGGUUUAAAGAAGGUGTT-3′;CTTNsiRNA sencine5′-CCAUGGCUAUGGAGGGAAATT-3′antisencine5′-UUUCCCUCCAUAGCCAUGGTT-3′。
1.3轉(zhuǎn)染轉(zhuǎn)染前24h將細(xì)胞接種在96孔板中,以轉(zhuǎn)染時細(xì)胞的匯合度在30%~45%為宜。轉(zhuǎn)染前,取125μLDEPC水于1OD的siRNA干粉管中稀釋至20μmol/L。取 0.2μL的上述siRNA溶液加入到50μL無血清1640中,輕輕混勻。加入1μL的siRNA-MATE,加入后立即充分混勻(可用振蕩器振蕩10 s以上),室溫放置10 min(保證足夠時間靜置,且孵育時間≤30min),形成siRNA-siRNA-MATE復(fù)合物。在復(fù)合物孵育的10min內(nèi),從細(xì)胞培養(yǎng)板中移除原有的培養(yǎng)基。每孔加入100μL預(yù)熱的完全培養(yǎng)基(含10%血清和抗生素)。將siRNA-siRNAMATE復(fù)合物50μL滴加到包含細(xì)胞和培養(yǎng)基的孔中并輕晃搖勻。將培養(yǎng)板放置于37℃,CO2培養(yǎng)箱孵育24h。
1.4細(xì)胞總RNA提取取對數(shù)生長期食管鱗癌細(xì)胞接種于6孔板,按上述分組干預(yù)24h后,棄去培養(yǎng)基,用TRIzol收集細(xì)胞提取總RNA。分光光度計檢測RNA的濃度和純度,A260/A280為1.8~2.0時表明提取的RNA純度較高,可用于熒光定量檢測。
1.5逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)分別于冰上配置逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)液,加入上述提取的RNA溶液共200ng,Olig(dT)18試劑0.5μL,Random primer試劑 0.5μL,并加入 RNase free ddH2O最終配成共12μL的反應(yīng)液,于70℃下作用10min后迅速將其冷卻1min;然后依次加入10mmol/L的dNTP Mixture試劑0.5μL、RNase inhibitor(40U/μL)試 劑 0.25μL、5xM-MLV buffer試 劑4.0μL、RTase M-MLV(RNase H-)試劑 0.5μL,加入ddH2O使其最終達(dá)到20μL,將溶液混勻后于42℃恒溫下作用60min,再于72℃滅活15min,最后于-20℃保存?zhèn)溆?。該步驟及所需試劑均參考Reverse Transcriptase M-MLV(RNase H-)逆轉(zhuǎn)錄試劑說明書進(jìn)行。
1.6 RT-PCR反應(yīng)提前設(shè)計所需的特異性的正反向引物,具體引物序列依次為:GAPDHrRNA(內(nèi)參)Forward5′-TCCACTGGCGTCTTCACCACCAT-3′Reverse5′-GGAGGCATTGCTGATGATCTTGAGG-3′;VEGFC Forward5′-TTGCCAATCACACTTCCTGCC-3′Reverse5′-TCTTGTTCGCTGCCTGACACT-3′;CTTN Forward5′-CAGGCCGACCGAGTAGACAAGA-3′Reverse5′-CGATACCGTATTTGCCGCCGAA-3′。具體配置反應(yīng)液步驟依次為:正向引物、反向引物各 0.5μL,AceQTMqPCR SYBR? Green Master Mix 10uL,cDNA 2uL(cDNA 稀釋 10倍),ddH2O 7μL。將配好的液體放置于RT-PCR儀上并使用ViiA7TMSystem software軟件設(shè)定反應(yīng)程序,設(shè)定反應(yīng)條件依次為:首先95oC 1min;其次95oC 10s,59oC 20s(此步驟收集熒光信號),該步驟共進(jìn)行45個循環(huán);再于60oC~95oC進(jìn)行溶解曲線分析。采用Applied Biosystems ViiA 7TMReal-Time PCR System檢測各個基因的Ct值,所有反應(yīng)均設(shè)3個復(fù)孔。根據(jù)Comparative Delta-delta Ct法△△Ct=(Ct基因-Ct內(nèi)參基因)-(Ct基因-Ct內(nèi)參基因)對照組,利用2-△△CT計算各個基因相對于對照組的表達(dá)量。
1.7 CCK8檢測細(xì)胞增殖情況細(xì)胞接種于96孔板,待細(xì)胞長至30%~45%時,按上述步驟進(jìn)行分組干預(yù),每組設(shè)4個復(fù)孔。干預(yù)24h后,每孔加入10μL CCK-8,于培養(yǎng)箱內(nèi)孵育約1h,使用酶標(biāo)儀測定450nm波長處吸光度值(A值)。細(xì)胞存活率計算公式如下:
1.8流式細(xì)胞儀檢測細(xì)胞凋亡情況取對數(shù)生長期食管鱗癌細(xì)胞接種于6孔板,按上述分組干預(yù)24h后,棄去培養(yǎng)基,胰蛋白酶消化細(xì)胞,以1mL1xBinding Buffer懸浮細(xì)胞,4℃ 1200轉(zhuǎn)/min離心5min,棄上清,PBS洗2次,1mL 1xBinding Buffer結(jié)合緩沖液重懸細(xì)胞后,細(xì)胞密度為1×106個/mL,每管取出100uL液體(細(xì)胞密度1×105個/mL)分別加入5μL AnnexinV-FITC混勻后室溫避光孵育10min,加入5μL PI室溫避光孵育5min,再于每管加入400μL PBS至500μL液體后,輕柔渦旋混勻,于1h內(nèi)上流式細(xì)胞儀進(jìn)行細(xì)胞凋亡檢測。
1.9統(tǒng)計學(xué)分析采用SPSS 20.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差(xˉ±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,多重比較采用LSD檢驗。以P≤0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 VEGFCmRNA及CTTNmRNA的相對表達(dá)量的比較VEGFCsiRNA轉(zhuǎn)染組VEGFC mRNA表達(dá)量、CTTNsiRNA轉(zhuǎn)染組CTTN mRNA表達(dá)量較空白組明顯降低(P<0.05)。證明轉(zhuǎn)染成功。見表1。
表1 各組VEGFC及CTTNmRNA相對表達(dá)量的比較()Table 1 Relative expressions of VEGFC and CTTN mRNA in different groups of the ESCC cells(xˉ±s)
表1 各組VEGFC及CTTNmRNA相對表達(dá)量的比較()Table 1 Relative expressions of VEGFC and CTTN mRNA in different groups of the ESCC cells(xˉ±s)
與空白組比較,*P<0.05
組別空白組MATE轉(zhuǎn)染組陰性對照組陽性對照組VEGFCsiRNA轉(zhuǎn)染組CTTNsiRNA轉(zhuǎn)染組CTTNmRNA相對表達(dá)量1.00±0.00 1.05±0.08 0.98±0.08 1.00±0.02 0.97±0.03 0.29±0.02*VEGFCmRNA相對表達(dá)量1.00±0.00 0.94±0.01 0.93±0.01 0.97±0.04 0.13±0.01*0.96±0.01
2.2各組食管鱗癌細(xì)胞增殖率VEGFCsiRNA轉(zhuǎn)染組及CTTNsiRNA轉(zhuǎn)染組細(xì)胞增殖率較其他組均明顯降低(P<0.05),VEGFCsiRNA轉(zhuǎn)染組細(xì)胞增殖率較CTTNsiRNA轉(zhuǎn)染組明顯降低(P<0.05)。見表2。
2.3流式細(xì)胞儀檢測食管鱗癌細(xì)胞凋亡率VEGFCsiRNA轉(zhuǎn)染組、CTTNsiRNA轉(zhuǎn)染組細(xì)胞凋亡率均較其他組明顯增高(P<0.05),VEGFCsiRNA轉(zhuǎn)染組細(xì)胞凋亡率較CTTNsiRNA轉(zhuǎn)染組明顯增高(P<0.05)。見表2。
表2 食管鱗癌細(xì)胞增殖率及凋亡率實驗結(jié)果(xˉ±s,%)Table 2 Proliferation and apoptosis of the ESCC cells in different groups(xˉ±s,%)
食管癌為我國十大惡性腫瘤之一,據(jù)統(tǒng)計我國以食管鱗狀細(xì)胞癌為主要病理組織類型[12-13]。VEGF又稱血管內(nèi)皮生長因子,其中VEGFC是VEGF家族中最強(qiáng)的促淋巴管生成因子[14-15],它能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞生物學(xué)行為及細(xì)胞惡變的發(fā)生[16]。CTTN常被稱為皮層肌動蛋白,該基因是位于染色體11q13區(qū)上的癌基因[17],既往研究證實CTTN是腫瘤細(xì)胞侵襲性偽足的主要功能蛋白[18]。研究顯示VEGFC、CTTN與多種腫瘤致病相關(guān)[19-22],更有學(xué)者認(rèn)為兩分子與食管鱗癌的癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移及生存活力密切相關(guān)[23]。因此本實驗對VEGFC、CTTN在食管鱗癌中的表達(dá)及其臨床意義進(jìn)行探討。
為進(jìn)一步證實VEGFC、CTTN在食管鱗癌中的表達(dá)情況及其相關(guān)作用關(guān)系,本研究前期通過免疫組織化學(xué)等實驗方法,證實了VEGFC、CTTN在食管鱗癌組織中成高表達(dá),食管鱗癌的浸潤深度、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及淋巴管浸潤與食管鱗癌組織中VEGFC、CTTN的表達(dá)密切相關(guān)等[24]。該結(jié)論為本實驗細(xì)胞學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的理論支撐,在此基礎(chǔ)之上,本實驗參照既往shRNA干擾沉默ERCC1對A549/DDP細(xì)胞增殖與凋亡的成功案例[25],并通過對siRNA干擾食管鱗癌細(xì)胞目的基因表達(dá)技術(shù)知識[26],開展了siRNA基因干擾技術(shù),在肯定了既往研究結(jié)果的基礎(chǔ)之上,新技術(shù)的開展也為本課題的研究開創(chuàng)了新的思路與方法。
本實驗主要是對食管鱗癌細(xì)胞研究,通過RTPCR對各實驗組VEGFC、CTTN的相對mRNA表達(dá)量的檢測,充分證實了VEGFCsiRNA及CTTNsiRNA轉(zhuǎn)染成功,并肯定了siRNA技術(shù)干擾食管鱗癌細(xì)胞目的基因表達(dá)的可行性。通過對各組CCK8結(jié)果及流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果的對比分析證實了成功干擾食管鱗癌細(xì)胞VEGFC、CTTN表達(dá)后均可抑制食管鱗癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡,并通過對結(jié)果的分析對比明確了干擾VEGFC的表達(dá)對食管鱗癌細(xì)胞增殖、凋亡的影響作用大于CTTN。因此本實驗結(jié)果充分肯定了VEGFC、CTTN與食管鱗癌細(xì)胞生長密切相關(guān)等實驗結(jié)論。
綜上所述,本實驗從細(xì)胞分子學(xué)角度入手,通過成功實施細(xì)胞學(xué)基因干擾技術(shù)證實了分別干擾VEGFC、CTTN表達(dá)均可抑制食管鱗癌細(xì)胞增殖并促進(jìn)其凋亡,且VEGFC較CTTN對食管鱗癌的生長及凋亡影響作用更為顯著等結(jié)論,為下一步明確兩基因促進(jìn)食管鱗癌淋巴浸潤的分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。