徐詠強(qiáng),葉偉標(biāo),周嬋,陳靖,李妤玲,何建芳
南方醫(yī)科大學(xué)附屬東莞市人民醫(yī)院,廣東東莞523000
結(jié)直腸癌是嚴(yán)重威脅人類健康的惡性腫瘤,在歐美等西方發(fā)達(dá)國家惡性腫瘤疾病總發(fā)病率中位居第3[1]。現(xiàn)階段,我國結(jié)直腸癌發(fā)病率逐年升高,主要與人們生活水平及飲食結(jié)構(gòu)改變有關(guān),盡管采取積極的綜合治療手段,中晚期結(jié)直腸癌特別是伴有復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移的患者5年生存率仍無顯著的改善,所以應(yīng)重視結(jié)直腸癌發(fā)生機(jī)理的研究,確定腫瘤轉(zhuǎn)移及侵襲治療靶點(diǎn)。脂肪非典型鈣黏蛋白1(FAT1)是一種鈣離子依賴的單向跨膜受體蛋白,其結(jié)合不同蛋白可參與一系列生物學(xué)行為,如細(xì)胞遷移、粘附及增殖等,且在維持肌動(dòng)蛋白動(dòng)力學(xué)、調(diào)控細(xì)胞極化和腫瘤轉(zhuǎn)移等過程中發(fā)揮重要的作用。該研究選取2010年1月—2014年12月該院收治的85例患者為研究對(duì)象,旨在對(duì)結(jié)直腸癌中FAT1表達(dá)進(jìn)行檢測,分析FAT1與臨床病理特征之間的關(guān)系,通過基因轉(zhuǎn)染技術(shù)對(duì)FAT1基因的表達(dá)予以上調(diào)或抑制,觀察FAT1對(duì)腸癌細(xì)胞遷移和侵襲能力的影響。報(bào)道如下。
選取南方醫(yī)科大學(xué)附屬東莞人民醫(yī)院腫瘤外科收治的85例結(jié)直腸癌手術(shù)患者作為研究對(duì)象,均于入院,并收集所有患者的癌組織標(biāo)本及配對(duì)的癌旁正常腸黏膜標(biāo)本。納入標(biāo)準(zhǔn):①患者的臨床病理資料完整;②術(shù)前均未行放化療或靶向藥物治療;③術(shù)后經(jīng)病理確診為浸潤性腺癌。納入研究的患者中,男性49例,女性36例,年齡為46~82歲,平均為(62.5±9.6)歲。所有患者分期參考TNM分期系統(tǒng)。人腸癌細(xì)胞株SW620購自中國科學(xué)院上海細(xì)胞庫。該研究經(jīng)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn),患者及家屬均知情同意。
RT-PCR檢測FAT1 mRNA的表達(dá):通過顯微切割選取具有代表性的區(qū)域,3張厚度為5μm的切片。總RNA的提取選取ReliaPrepTMFFPE Miniprep Systems。cDNA的逆轉(zhuǎn)錄合成選取RevertAidTM First Strand cDNA Synthesis Kit。PCR反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性5 min,94℃變性1 min,60℃退火1 min,72℃延伸1 min,共40個(gè)循環(huán),72℃延伸5 min。EnVision法免疫組化染色檢測FAT1蛋白的表達(dá):選取二甲苯對(duì)切片進(jìn)行脫蠟處理,梯度酒精水化,微波抗原修復(fù),修復(fù)時(shí)間控制在2 min左右,于室溫下置入3%H2O2內(nèi)浸泡,浸泡時(shí)間控制在10 min左右,10%FBS室溫封閉15 min后將小鼠抗人FAT1單克隆抗體(稀釋度1:1 000)置入,于4℃環(huán)境下孵育過夜,復(fù)溫之后將第二抗體置入,置入時(shí)間控制在30 min左右,經(jīng)DAB顯色與蘇木素復(fù)染。參考相關(guān)學(xué)者[2]在相關(guān)研究中選用的方式,結(jié)合染色強(qiáng)弱(0代表陰性;1代表弱陽性;2代表中等陽性;3代表強(qiáng)陽性)與陽性細(xì)胞比例(0代表無;1代表<10%;2代表10%~50%;3代表51%~80%;4代表>80%)乘積對(duì)免疫反應(yīng)進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)分值劃分為不同程度表達(dá),即低(1~3分)、中(4~8分)及高(9~12分)。Transwell小室檢測細(xì)胞遷移和侵襲能力:構(gòu)建Lv-FAT1-EGFP表達(dá)載體和psiLv-U6-FAT1 RNA干擾載體并轉(zhuǎn)染,細(xì)胞轉(zhuǎn)染時(shí)間達(dá)24 h之后,選取無血清培養(yǎng)基培制1×105/mL細(xì)胞懸液,然后于Transwell上室接種100μL細(xì)胞懸液,并將含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基500μL置入Transwell下室內(nèi)。于37℃環(huán)境下培養(yǎng)24 h后,選取棉簽將上室細(xì)胞擦除,4%多聚甲醛固定之后進(jìn)行DAPI染色,于100倍鏡下選取5個(gè)不同的視野,對(duì)遷移細(xì)胞平均數(shù)量進(jìn)行測算。細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)開展過程中應(yīng)預(yù)先選取Matrigel膠包被Transwell上室,其余步驟與細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)相同。
數(shù)據(jù)選取SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析,計(jì)量資料用(±s)表示,兩組間數(shù)據(jù)經(jīng)t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)和百分比(%)表示,F(xiàn)AT1與病理參數(shù)相關(guān)性分析選取Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
RT-PCR發(fā)現(xiàn),淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌組織、結(jié)直腸癌組織較正常腸黏膜組織FAT1 mRNA表達(dá)水平更高(P<0.05)。免疫組化染色發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜及細(xì)胞質(zhì)中FAT1蛋白為高表達(dá)(見圖1)。3種組織內(nèi)FAT1蛋白均有表達(dá),且表達(dá)強(qiáng)度呈遞增趨勢(見表1)。在納入該研究的85例結(jié)直腸癌中,淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與FAT1表達(dá)密切相關(guān)(P<0.05),同腫瘤分化程度及部位與患者性別及年齡等無明顯相關(guān)性(P>0.05),見表2。
表1 FAT1在不同組織中的表達(dá)情況[n(%)]Table 1 FAT1 expression in different tissues[n(%)]
圖1 FAT1在不同組織中的表達(dá)(×200)Figure 1 FAT1 expression in different tissues(×200)
表2 85例結(jié)直腸癌組織中FAT1表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系(n)Table 2 Relationship between FAT1 expression and clinicopathological parameters in 85 cases of colorectal cancer(n)
Transwell小室檢測發(fā)現(xiàn),F(xiàn)AT1過表達(dá)會(huì)增強(qiáng)SW620細(xì)胞株的侵襲能力,并促進(jìn)其遷移(P<0.05),見圖2。
圖2 SW620細(xì)胞株侵襲及轉(zhuǎn)移中FAT1的影響圖2 Figure 2 Effect of FAT1 on invasion and metastasis of SW620 cell line
結(jié)直腸癌是一種惡性腫瘤病癥。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)資料顯示,我國2015年結(jié)直腸癌發(fā)生率約為28.2/10萬,病死率約為13.61/10萬[3]。結(jié)直腸癌的發(fā)病率城市遠(yuǎn)高于農(nóng)村,尤其是上海、江蘇等東部沿海地區(qū)?,F(xiàn)階段,防治結(jié)直腸癌已成為我國醫(yī)學(xué)研究熱點(diǎn)。因早期階段結(jié)直腸癌患者無明顯癥狀及體征,多數(shù)患者確診時(shí)已進(jìn)展至中晚期,預(yù)后較差。FAT1屬于鈣黏蛋白超家族成員,最早由相關(guān)研究[4]在果蠅發(fā)育的研究中發(fā)現(xiàn)。FAT1基因定位于人類4號(hào)染色體長臂(4q35.2),分子結(jié)構(gòu)及功能分析發(fā)現(xiàn),F(xiàn)AT1胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域能夠Ena/VAPS、Scribble以及線粒體內(nèi)膜相關(guān)蛋白等結(jié)合,發(fā)揮一系列生物學(xué)效應(yīng)。目前,腫瘤發(fā)生、能量代謝及細(xì)胞生長調(diào)控等過程中FAT1發(fā)揮的作用受到了越來越多的關(guān)注。
目前研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)AT1在膽管細(xì)胞癌、乳腺癌、口咽部鱗狀細(xì)胞癌、彌漫性星形細(xì)胞瘤、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、急性淋巴細(xì)胞白血病等多種惡性腫瘤中呈異常表達(dá)。相關(guān)學(xué)者[5]對(duì)22例膽管細(xì)胞癌進(jìn)行免疫組化染色檢測,發(fā)現(xiàn)FAT1在胞膜表達(dá)減弱與腫瘤的組織學(xué)分級(jí)和增殖指數(shù)顯著相關(guān),提示FAT1可能參與了膽管細(xì)胞癌的惡性演進(jìn)。相關(guān)學(xué)者[6]在裸鼠體內(nèi)成瘤實(shí)驗(yàn)中證實(shí),利用轉(zhuǎn)染shRNA下調(diào)PLC肝癌細(xì)胞株FAT1的表達(dá),可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡,延遲成瘤時(shí)間。最近,有學(xué)者[7]通過體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí),靶向FAT1可通過LRP5/WNT2/GSS信號(hào)通路誘導(dǎo)氧化應(yīng)激,并增強(qiáng)口腔鱗狀細(xì)胞癌對(duì)順鉑的敏感性。該研究檢測發(fā)現(xiàn)鄰近正常腸黏膜組織中FAT1 mRNA和蛋白表達(dá)水平5.9%、0.0%,明顯低于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌組織34.3%、60.0%及結(jié)直腸癌組織36.5%、42.4%(P<0.05),這與Piero等[8]的研究結(jié)果相一致,在其研究中,鄰近正常腸黏膜組織中FAT1 mRNA和蛋白表達(dá)水平為5.7%、0.2%,低于淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌組織及結(jié)直腸癌組織。分析FAT1與患者臨床病理參數(shù)的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)FAT1的表達(dá)水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)(P<0.05),提示FAT1可能與結(jié)直腸癌轉(zhuǎn)移有關(guān)。此外,該研究利用體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),F(xiàn)AT1表達(dá)上調(diào)可增強(qiáng)腸癌細(xì)胞株侵襲能力,并促進(jìn)其遷移。
綜上所述,結(jié)直腸癌中FAT1呈高表達(dá)狀態(tài)并與腫瘤侵襲及遷移有著密切關(guān)聯(lián),表明結(jié)腸癌發(fā)生及發(fā)展中FAT1可能發(fā)揮著十分重要的作用,有望成為治療新靶點(diǎn)。FAT1在結(jié)直腸癌中的具體調(diào)控機(jī)制仍然有待深入研究。