帥旌 宋藝蔚 朱欣 顧天憶 溫慶良
涎腺腺樣囊性癌(salivary gland adenoid cystic carcinoma,SACC)是常見(jiàn)的涎腺惡性腫瘤之一[1]。其易侵犯神經(jīng),可隨血液播散,早期浸潤(rùn)性強(qiáng)。臨床上表現(xiàn)為容易復(fù)發(fā),易向遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,常見(jiàn)是血行轉(zhuǎn)移,晚期轉(zhuǎn)移至肺、骨骼和肝臟,其中肺轉(zhuǎn)移率達(dá)40%[2]。然而目前SACC 轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)機(jī)制的相關(guān)研究依舊匱乏,但有研究發(fā)現(xiàn)SACC 的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移與多種通路及分子有關(guān)[3-5]。微小染色體維持蛋白(minichromosome maintenanc,MCM)參與DNA 復(fù)制過(guò)程。MCM7 在G1期和S 期對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控作用,使其與細(xì)胞異常增殖及腫瘤形成等關(guān)系密切[6]。較多實(shí)驗(yàn)表明,MCM 蛋白的高表達(dá)是腫瘤發(fā)生的早期事件。2019 年6 月至10月作者通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,探討MCM7 在涎腺腺樣囊性癌中的作用。
1.1 細(xì)胞及試劑 原位涎腺腺樣囊性癌細(xì)胞株SACC-83 及涎腺腺樣囊性癌肺轉(zhuǎn)移細(xì)胞株SACC-LM 由北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔頜面外科研究室提供。胎牛血清購(gòu)于四季青公司,SDS-PAGE 凝膠制備試劑盒購(gòu)于Solarbio 公司,CCK8 細(xì)胞增殖和毒性試劑盒購(gòu)于Beyotime 公司,Transwell 購(gòu)于Corning 公司,Matrigel購(gòu) 于BD 公 司,MCM7 Antibody、GAPDH Antibody 購(gòu)自Proteintech 公司,HRP 標(biāo)記的羊抗小鼠二抗購(gòu)自碧云天公司。siRNA 定制于百奧邁科生物技術(shù)有限公司,三種序列的siRNA-MCM7 分別為,序列1(正義鏈:5'-GGAUUGUGAAGAUGAACAAdTdT-3';反義鏈:5'-UUGUUCAUCUUCACAAUCCdTdT-3'),序列2(正義鏈:5'-GGAGAUGAAGAUGCAAGAAdTdT-3';反義鏈:5'-UUCUUGCAUC-UUCAUCUCCdTdT-3'), 序 列3(正義鏈:5'-GCAUUGAUGAGUUCGACAAdTdT-3';反義鏈:5'-UUGUCGAACUCAUCAAUGCdTdT-3')。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng) 將SACC-83、SACC-LM 細(xì)胞置于含10%胎牛血清的RPMI-1640 培養(yǎng)基中,放置在37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),換液1 次/d,當(dāng)貼壁細(xì)胞生長(zhǎng)融合度達(dá)到90%時(shí),胰蛋白酶消化傳代,取處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.3 Western blot 檢 測(cè)SACC-83、SACC-LM 中MCM7蛋白表達(dá) 在PBL 溶液浸潤(rùn)中刮取培養(yǎng)瓶中處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的SACC-83、SACC-LM 細(xì)胞,離心,去上清液,添加細(xì)胞裂解液,輕敲EP 管混合后迅速置于冰中,混合1 次/10min,共5 次。4℃,離心,保留上清液,采用BCA 試劑盒進(jìn)行蛋白濃度矯正,加入loading buffer,煮沸。采用SDS-PAGE 凝膠制備試劑盒配膠,上樣,觀察溴酚藍(lán)至凝膠最下緣終止電泳。轉(zhuǎn)膜2h,封閉1h,TBST 洗滌3 次,一抗4℃孵育過(guò)夜。TBST洗滌3 次,稀釋二抗室溫結(jié)合2h,再于TBST 中洗滌3 次。采用ECL 發(fā)光液對(duì)SACC-83、SACC-LM 中MCM7 和內(nèi)參GAPDH 條帶進(jìn)行曝光。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.4 實(shí)驗(yàn)分組 將SACC-LM 細(xì)胞按照50%密度接種至6 孔板內(nèi),待細(xì)胞融合度至80%后,將細(xì)胞分為干擾組3 組、陰性對(duì)照組,每組3 孔。在干擾組中分別轉(zhuǎn)染三個(gè)序列的siRNA-MCM7,在對(duì)照組中轉(zhuǎn)染siRNA-Negative Control。置于37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),6h 后換液,培養(yǎng)48h 后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.5 Western blot 檢測(cè)轉(zhuǎn)染后各組中MCM7 蛋白表達(dá) 選擇轉(zhuǎn)染效率較高的2 組干擾組(si-MCM7-1、si-MCM7-2)與對(duì)照組(NC)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。步驟同1.3。
1.6 細(xì)胞克隆實(shí)驗(yàn)測(cè)定細(xì)胞增殖情況 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期SACC-LM 細(xì)胞,以每孔1000 個(gè)細(xì)胞接種于6 孔板中,接種時(shí)多次吹打,接種后輕微晃動(dòng)以均勻分散細(xì)胞。置于37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),96h 后對(duì)3組細(xì)胞集落計(jì)數(shù)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.7 CCK-8 法測(cè)定細(xì)胞增殖情況 取生長(zhǎng)良好的對(duì)數(shù)期SACC-LM 細(xì)胞,以每孔3000 個(gè)細(xì)胞配置100μl 懸液,接種于96 孔板中,置于37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。將干擾1、2 組、NC 組各設(shè)置5 個(gè)復(fù)孔,于0、24、48、72h 分別將10μl CCK8 溶液在避光環(huán)境下加入各孔,用錫紙包裹繼續(xù)培養(yǎng)3h。以NC 組為對(duì)照組,酶標(biāo)儀測(cè)量490nm 處OD 值。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.8 Transwell 小室檢測(cè)細(xì)胞侵襲能力 用無(wú)血清的培養(yǎng)基將基質(zhì)膠稀釋,每孔20μl 基質(zhì)膠固定,置于37℃恒溫箱中放置40min。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期SACC-LM 細(xì)胞,用不含血清的RPMI-1640 培養(yǎng)液懸浮,細(xì)胞計(jì)數(shù)至8×104個(gè)/ml,上室加入細(xì)胞懸液200μl,下室加入500μl 含有10%胎牛血清的RPMI-1640 培養(yǎng)液。置于37℃、5% CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),24h 后多聚甲醛固定30min,結(jié)晶紫染色,PBS 潤(rùn)洗多次,晾干后于倒置顯微鏡下觀察,選取合適平均視野拍照計(jì)數(shù)。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.9 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移能力 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期SACC-LM 細(xì)胞,細(xì)胞計(jì)數(shù)至1×106/ml,接種于6 孔板中,待細(xì)胞融合度至80%后,用20μl 槍頭尖劃平行的直線,PBS 洗3 次,用無(wú)血清培養(yǎng)基置于37℃、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng),取相同位置分別于0、24、48、72h 拍攝。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。
1.10 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS25.0 統(tǒng)計(jì)軟件。呈正態(tài)分布計(jì)量資料以(±s)表示,用t 檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 SACC-83、SACC-LM 細(xì)胞中MCM7 表達(dá) 惡性程度較低的SACC-83 中MCM7 表達(dá)水平低于惡性程度較高的SACC-LM。見(jiàn)圖1。
2.2 驗(yàn)證siRNA 轉(zhuǎn)染效率 3 組干擾組SACC-LM 細(xì)胞中MCM7 蛋白表達(dá)水平低于NC 組,選取si-MCM7序列1、3 組進(jìn)行細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn),分別命名為si-MCM7-1 組和si-MCM7-2 組。見(jiàn)圖2。
2.3 細(xì)胞增殖能力 細(xì)胞克隆實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,第96小時(shí),干擾1、2 組SACC-LM 細(xì)胞集落形成密度小于NC 組(P<0.05)。CCK-8 結(jié)果顯示,干擾1、2 組SACC-LM 細(xì)胞在第24、48、72h 的細(xì)胞存活率低于NC 組(P<0.05)。見(jiàn)圖3。
2.4 細(xì)胞侵襲能力 Transwell 小室實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,干擾1、2 組SACC-LM 細(xì)胞侵襲數(shù)目低于NC 組(P<0.05)。見(jiàn)圖4。
2.5 細(xì)胞遷移能力 細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,干擾1、2 組SACC-LM 細(xì)胞遷移能力低于NC 組(P<0.05)。見(jiàn)圖5。
圖1 MCM7蛋白在SACC-83和SACC-LM中的表達(dá)
圖2 細(xì)胞轉(zhuǎn)染后MCM7蛋白在SACC-LM中的表達(dá)
圖3 MCM7干擾對(duì)細(xì)胞克?。ˋ、B)和細(xì)胞增殖(C)的影響
圖4 MCM7干擾對(duì)細(xì)胞侵襲(D、E)的影響
圖5 MCM7干擾對(duì)細(xì)胞遷移的影響
RNA 干擾技術(shù)(RNA interference,RNAi)是研究生物基因功能的重要工具,siRNA 是RNAi 的起始誘導(dǎo)物,參與形成沉默復(fù)合體,結(jié)合mRNA 切割使其斷裂、降解,抑制靶基因表達(dá)[7]。本實(shí)驗(yàn)定制與MCM7具有同源性序列的雙鏈RNA,轉(zhuǎn)染,引起MCM7 基因沉默,研究其相關(guān)生物學(xué)功能,驗(yàn)證其作為癌基因促進(jìn)SACC 進(jìn)展的可能性。
MCM 蛋白在細(xì)胞中常以MCM2~7 六聚體發(fā)揮生物學(xué)功能,其為DNA 的復(fù)制許可復(fù)合物,在G1 期和S 期對(duì)細(xì)胞周期具有調(diào)控作用,與細(xì)胞增殖及腫瘤形成等關(guān)系密切[6]。MCM7 是MCM 核心三聚體之一,在MCM 蛋白作用過(guò)程中起重要作用[8]。
近年來(lái),增殖標(biāo)志物在腫瘤評(píng)估中發(fā)揮重要作用[9-12]。MCM7 是多種惡性腫瘤的重要增殖標(biāo)志物[9-11]。Choy 等[11]報(bào)道食管鱗狀細(xì)胞癌的病變程度增加,MCM7 蛋白表達(dá)程度增加,表明MCM7 表達(dá)與疾病進(jìn)展呈正相關(guān),因此在評(píng)估食管病變中MCM7 可能作為一個(gè)敏感的增殖標(biāo)志物發(fā)揮關(guān)鍵作用。已有研究發(fā)現(xiàn)MCM7 的表達(dá)可輔助診斷部分頭頸部惡性腫瘤,并且可以預(yù)測(cè)疾病預(yù)后。MCM7 在甲狀腺乳頭狀癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)率遠(yuǎn)高于其在甲狀腺腺瘤與結(jié)節(jié)性甲狀腺腫中的陽(yáng)性表達(dá)率[13]。鼻腔鼻竇鱗狀細(xì)胞癌中MCM7的表達(dá)水平隨著腫瘤分化程度的下降而升高[14]。Wen等[15]研究發(fā)現(xiàn),T 分期晚期、鄰近組織侵襲、神經(jīng)侵襲和預(yù)后不良的SACC 患者病變組織中有更高M(jìn)CM7表達(dá)可能。生存分析顯示,MCM7 水平較高的患者術(shù)后無(wú)病生存期(Disease Free Survival,DFS)較短,預(yù)后較差。表明MCM7 可能通過(guò)調(diào)節(jié)異常細(xì)胞增殖來(lái)驅(qū)動(dòng)惡性演進(jìn),從而預(yù)后不良。且在SACC 中,MCM7是比MCM3 更可靠的增殖標(biāo)志。Wen 等[15]研究在組織學(xué)證明MCM7 可能作為癌基因促進(jìn)涎腺腺樣囊性癌的進(jìn)展,但在細(xì)胞學(xué)層面尚未驗(yàn)證。
SACC-LM 是涎腺腺樣囊性癌肺轉(zhuǎn)移細(xì)胞株,MCM7 在SACC-LM 中的表達(dá)高于SACC-83,提示MCM7 的表達(dá)可能與腫瘤惡性程度相關(guān)。本研究結(jié)果顯示,干擾組(si-MCM7-1 組、si-MCM7-2 組)與對(duì)照組比較,細(xì)胞增殖能力、侵襲能力及遷移能力均降低(P<0.05),于細(xì)胞學(xué)層面證明MCM7 可能通過(guò)調(diào)節(jié)異常細(xì)胞增殖來(lái)驅(qū)動(dòng)惡性演進(jìn),與組織層面實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致[15]。這可能是由于在DNA 復(fù)制中,MCM7 對(duì)于MCM2-7 解旋酶中的ATP 酶活性起到關(guān)鍵性的作用,抑制其表達(dá)可抑制細(xì)胞增殖,細(xì)胞增殖失控是惡性腫瘤侵襲、遷移的特征。已有研究顯示MCM7 可能通過(guò)MCM7-MAPK-細(xì)胞周期蛋白D1 依賴性信號(hào)傳導(dǎo)途徑來(lái)促進(jìn)癌癥進(jìn)展[16]有關(guān)通路。MCM7 有望成為SACC的治療靶點(diǎn),通過(guò)下調(diào)MCM7 蛋白,或能改善SACC的預(yù)后。