楊豐碩,李黎明,楊青松,胡月鵬,呂秀敏,王桂蓮,陳茹,岳宏強,郭美榮
1天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院,天津 300052;2滄州市人民醫(yī)院
膀胱癌是泌尿生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一,每年全球約有43萬新發(fā)病例,發(fā)病率占我國泌尿系腫瘤第一位,病死率較高[1]。膀胱癌包括移行細胞癌、鱗癌及腺癌等病理類型,其中膀胱移行細胞癌最為常見。目前膀胱癌的治療方式包括手術(shù)治療、放化療及免疫治療等,有助于延長患者的生存時間,但膀胱癌復(fù)發(fā)率較高,特別是高危非肌層浸潤性膀胱癌及肌層浸潤性膀胱癌易出現(xiàn)局部浸潤及遠處轉(zhuǎn)移[2]。長鏈非編碼RNA(LncRNA)是長度>200個核苷酸的RNA調(diào)控因子,可通過與核酸、蛋白相互作用,影響細胞發(fā)育、分化、細胞周期調(diào)控及衰老等生物學(xué)過程[3]。近年來研究表明,LncRNAs在肺癌[4]、乳腺癌[5]等惡性腫瘤中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展。LncRNA FEZF1-AS1位于人類染色體7q31.32,在胃癌等腫瘤中表達增高,通過抑制抑癌基因p21的表達,發(fā)揮促進腫瘤細胞增殖和抑制凋亡的作用[6]。微小RNA(miR)是長度19~25個核苷酸的內(nèi)源非編碼RNA分子,與腫瘤、免疫、炎癥等病理生理過程有關(guān)[7]。有學(xué)者在肝癌中發(fā)現(xiàn)miR-610表達降低現(xiàn)象,miR-610能抑制肝源性生長因子的表達,抑制腫瘤細胞的增殖,而在體外細胞實驗中過表達miR-610后,腫瘤細胞的增殖明顯受到抑制[8,9]。2017年1月~2019年1月,我們通過檢測膀胱癌組織中LncRNA FEZF1-AS1及miR-610的表達,分析兩者與臨床病理特征間的關(guān)系,初步探討其臨床意義。
1.1 臨床資料 選取2017年1月~2019年1月于天津醫(yī)科大學(xué)總院就診并行手術(shù)治療的膀胱移行細胞癌患者79例。納入標準:①經(jīng)術(shù)后病理學(xué)檢查明確診斷為尿路上皮癌;②初次診治,既往未接受過放化療及免疫治療等抗腫瘤治療;③患者或其家屬知情同意,且簽署知情同意書;④病歷資料齊全,均完成隨訪。排除標準:①合并其他系統(tǒng)惡性腫瘤;②嚴重肝腎功能不全;③合并免疫系統(tǒng)疾病者;④合并泌尿系統(tǒng)細菌性或結(jié)核性感染等疾病。79例膀胱癌患者中男48例、女31例,年齡28~76(43.1±6.7)歲。其中組織分化程度為高分化24例,中分化29例,低分化26例;參照國際抗癌聯(lián)盟2009年TNM分期系統(tǒng)進行腫瘤分期[10],其中Ⅰ、Ⅱ期47例,Ⅲ、Ⅳ期32例;浸潤深度:肌層浸潤40例,非肌層浸潤39例;腫瘤數(shù)目:腫瘤單發(fā)50例,多發(fā)29例;腫瘤直徑≤3 cm 58例,直徑>3 cm 21例;伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移31例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移48例。選取同期就診接受外科手術(shù)治療且術(shù)中經(jīng)膀胱鏡證實明確無膀胱腫瘤40例患者的正常膀胱黏膜組織作為對照,其中良性前列腺增生25例,膀胱結(jié)石15例。患者均知情同意。本研究經(jīng)天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院倫理委員會審核批準。
1.2 膀胱癌組織中LncRNA FEZF1-AS1及miR-610表達檢測方法 收集術(shù)中新鮮獲取的部分膀胱癌組織及正常膀胱黏膜組織,置于液氮中速凍,轉(zhuǎn)運至標本庫后,-80 ℃冰箱保存。各取約50 mg組織,超聲勻漿后,采用TRIzol法提取總RNA,溶于DEPC水。Narodrop測定RNA溶液的濃度及純度,以總RNA為模板,反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系為20 μL,條件:16 ℃ 30 min,40 ℃ 30 min,82 ℃ 5 min。LncRNA FEZF1-AS1正向引物:5′-TTAGGAGGCTTGTTCTGTGT-3′,反向引物:5′-GCGCAGGTACTTAAGAAAGA-3′,GAPDH為內(nèi)參,正向引物:5′-ACAGTCAGCCGCATCTTCT-3′,逆向引物:5′-GACAAGCTTCCCGTTCTCAG-3′。miR-610正向引物:5′-UGAGCUAAAUGUGUGCUGGGA-3′,反向引物:5′-CCAGCACACAUUUAGCUCAUU-3′,內(nèi)參基因U6正向引物:5′-CGCTTCGGCAGCACATATACTAA-3′,反向引物:3′-TATGGAACGCTTCACGAATTTGC-5′。qPCR總反應(yīng)體系20 μL,其中cDNA模板2 μL,TaqDNA聚合酶0.1 μL,正向和反向引物各1 μL、20×SYBR Green 1 μL及10 mmol/L dNTPs 0.4 μL,無RNA酶水14.5 μL。反應(yīng)條件:96 ℃ 預(yù)變性5 min,96 ℃ 變性15 s,62 ℃ 退火60 s,70 ℃延伸10 s,變性退火延伸共40個循環(huán)。目的基因的表達量采用2-ΔCt法表示,目的基因LncRNA FEZF1-AS1或miR-610的表達水平相對于內(nèi)參基因GAPDH或U6的比值為 2-ΔCt,ΔCt = Ct目的基因-Ct內(nèi)參基因。
2.1 膀胱癌組織與正常膀胱黏膜組織中LncRNA FEZF1-AS1與miR-610表達比較 膀胱癌組織與正常膀胱黏膜組織中LncRNA FEZF1-AS1相對表達量分別為4.17±0.83、1.35±0.39,miR-610相對表達量分別為0.45±0.16、1.32±0.35。膀胱癌組織LncRNA FEZF1-AS1相對表達量高于正常膀胱黏膜組織(t=20.349,P=0.000),而miR-610相對表達量低于正常膀胱黏膜組織(t=28.020,P=0.000)。
2.2 膀胱癌組織中LncRNA FEZF1-AS1與miR-610表達與臨床病理特征的關(guān)系 膀胱癌組織中LncRNA FEZF1-AS1、miR-610表達均與腫瘤分期、組織分化程度有關(guān)(P均<0.05),而與患者性別、年齡、腫瘤大小、浸潤深度及是否存在淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)(P均>0.05)。腫瘤分期Ⅲ、Ⅳ期、低分化癌組織中LncRNA FEZF1-AS1表達分別高于腫瘤分期Ⅰ、Ⅱ期、高中分化癌組織(P均<0.05)。腫瘤分期Ⅲ、Ⅳ期、低分化癌組織中miR-610表達分別低于腫瘤分期Ⅰ、Ⅱ期、高中分化癌組織(P均<0.05)。
表1 癌組織中LncRNA FEZF1-AS1、miR-610表達與患者臨床病理特征的關(guān)系
2.3 膀胱癌組織中LncRNA FEZF1-AS1與miR-610表達的關(guān)系 膀胱癌組織中LncRNA FEZF1-AS1與miR-610表達呈明顯負相關(guān)(r=-0.611,P=0.000)。
目前膀胱癌的治療方式包括手術(shù)、化療及綜合治療等方式,但部分患者術(shù)后出現(xiàn)復(fù)發(fā)、局部進展和遠處轉(zhuǎn)移,預(yù)后生存及生活質(zhì)量較差。膀胱癌的發(fā)生是一個多因素、多步驟的過程,與遺傳因素和環(huán)境因素有關(guān)。影響膀胱癌復(fù)發(fā)和進展的因素包括腫瘤分期、腫瘤分級、復(fù)發(fā)頻率等,臨床上根據(jù)這些因素進行危險度分級,用于指導(dǎo)治療及預(yù)后,但這些指標均無法準確預(yù)測膀胱癌的生物學(xué)行為。因此有必要深入研究膀胱癌的分子機制,尋找新的腫瘤標志物。以往認為細胞內(nèi)大量的非編碼RNA是“分子垃圾”,而近年來研究發(fā)現(xiàn),非編碼RNA雖缺乏編碼蛋白質(zhì)或肽的功能,但卻是調(diào)控細胞增殖、發(fā)育分化、凋亡及衰老的關(guān)鍵調(diào)控因子[11]。ncRNA包括miRNAs、LncRNAs、環(huán)狀RNA和內(nèi)含子RNA等,研究表明,他們均可通過調(diào)控細胞內(nèi)癌基因或抑癌基因的表達,影響細胞內(nèi)細胞信號通路的傳導(dǎo),調(diào)控腫瘤細胞的增殖、凋亡、浸潤及轉(zhuǎn)移等生物學(xué)過程[12]。
LncRNA FEZ家族鋅指結(jié)構(gòu)1-反義RNA 1(FEZF1-AS1)位于FEZF1基因的反義鏈上,長度為2 653 bp。FEZF1基因包含三個剪接變體(FEZF1-AS1-201、FEZF1-AS1-202、FEZF1-AS1-203)和7個外顯子。FEZF1第1個外顯子的mRNA有611個互補核苷酸序列,稱為FEZF1-AS1。據(jù)報道,LncRNA FEZF1-AS1在肺癌、結(jié)直腸癌等多種腫瘤中存在表達失調(diào)的現(xiàn)象,其表達升高能促進腫瘤細胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移等過程,與患者不良生存預(yù)后有關(guān),有望成為臨床上新的腫瘤標志物[13]。本研究中膀胱癌組織中LncRNA FEZF1-AS1的相對表達量高于正常膀胱黏膜組織。目前具體機制尚不清楚,可能與腫瘤微環(huán)境中轉(zhuǎn)化生長因子β(TGF-β)表達升高有關(guān),導(dǎo)致FEZF1-AS1基因表達增加,結(jié)果促進腫瘤細胞進展。研究表明,LncRNA FEZF1-AS1是TGF-β信號通路中的關(guān)鍵調(diào)控分子,體外細胞實驗中敲除FEZF1-AS1基因表達后,TGF-β信號通路明顯受到抑制,腫瘤細胞的增殖能力明顯下降[14]。此外,膀胱癌癌組織中低分化、腫瘤分期Ⅲ、Ⅳ期癌組織LncRNA FEZF1-AS1表達升高。表明癌組織中LncRNA FEZF1-AS1表達可能參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。其原因一方面是LncRNA FEZF1-AS1可結(jié)合并增加丙酮酸激酶2(PKM2)蛋白的穩(wěn)定性,導(dǎo)致細胞核PKM2水平增加,PKM2表達上調(diào)進一步激活STAT3信號傳導(dǎo),促進腫瘤細胞的惡性增殖,導(dǎo)致腫瘤分期升高[15]。另一方面,LncRNA FEZF1-AS1能激活Wnt信號通路,促進腫瘤細胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化,E-鈣黏素表達降低,而Vimentin等間質(zhì)性標志表達升高,促進腫瘤細胞的惡性進展,導(dǎo)致腫瘤分級升高[16]。
miRNA在諸多腫瘤如肝癌、肺癌等惡性腫瘤中均存在異常表達上調(diào)或下調(diào)的現(xiàn)象,參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展,對腫瘤的診斷、治療及預(yù)后判斷等有重要意義[17]。越來越多的證據(jù)表明,miR-610表達下調(diào)影響黑色素瘤等腫瘤的發(fā)生發(fā)展,miR-610具有腫瘤抑制因子作用,其可通過靶向抑制LRP6的表達調(diào)節(jié)黑素瘤的增殖及凋亡,可能是新的潛在治療靶標和預(yù)后標志物[18]。本研究中,膀胱癌癌組織中miR-610的相對表達量低于正常膀胱組織,表明癌組織中miR-610表達下調(diào)。其表達下調(diào)的機制可能是LncRNA ZEB1-AS1對miR-610表達調(diào)控作用有關(guān)。研究表明,LncRNA ZEB1-AS1能作為分子海綿抑制miR-610表達,從而發(fā)揮促進腫瘤發(fā)生發(fā)展的作用[19]。本研究中,低分化、腫瘤分期Ⅲ、Ⅳ期癌組織miR-610表達明顯降低。表明癌組織中miR-610表達亦參與膀胱癌的發(fā)生發(fā)展。其機制可能是miR-610作為抗腫瘤miRNA起作用,miR-610直接結(jié)合周期素D2(CCND2)和AKT3 mRNA的3′端非翻譯區(qū),并在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平抑制兩者的表達,腫瘤發(fā)生時miR-610表達下降,導(dǎo)致CCND2和AKT3表達增加,最終導(dǎo)致腫瘤的惡性進展,腫瘤分期分級增高[20]。
本研究進一步結(jié)果顯示,膀胱癌組織中LncRNA FEZF1-AS1與miR-610表達呈明顯負相關(guān)。目前相互調(diào)控的機制尚不清楚,可能是LncRNA FEZF1-AS1表達升高后,LncRNA FEZF1-AS1在腫瘤細胞中起到競爭性內(nèi)源RNA的作用,抑制miR-610的表達及其生物學(xué)功能,導(dǎo)致Akt3表達上調(diào),促進腫瘤細胞的惡性增殖,即LncRNA FEZF1-AS1通過調(diào)節(jié)miR-610/Akt3軸促進腫瘤細胞增殖,提示LncRNA FEZF1-AS1可作為MM中癌癥治療的潛在靶標,但其二者具體作用機制有待進一步深入研究[21]。
綜上所述,膀胱癌癌組織中l(wèi)ncRNA FEZF1-AS1表達上調(diào),而miR-610表達下調(diào),兩者均與腫瘤分期、腫瘤分級有關(guān),LncRNA FEZF1-AS1可能通過調(diào)控miR-610表達參與膀胱癌的發(fā)生發(fā)展,有望成為膀胱癌診斷、治療及評估預(yù)后的新的腫瘤標志物。