金緯緯 蔡平生 林一禾 鄭飛云
子宮內膜腺癌是起源于女性子宮內膜上皮的惡性腫瘤[1]。近年來,隨著人們生活水平的提高和飲食結構的改變,其發(fā)病率在世界范圍內逐年增高。雖然目前手術及放化療在子宮內膜腺癌的治療中取得了良好效果,但是部分患者仍存在化療毒性、腫瘤復發(fā)或放化療耐受等問題[2]。因此,探究子宮內膜腺癌細胞全新的特異性治療靶點迫在眉睫[3]。血管生成樣蛋白2(angiopoietin-like protein 2,ANGPTL2)是抑制性人白細胞免疫球蛋白樣受體家族重要成員。研究表明,ANGPTL2在腫瘤免疫反應[4]、腫瘤細胞識別[5]、免疫逃逸[6]及血管粥樣硬化[7]等過程中發(fā)揮重要作用,且在多種腫瘤細胞中呈高表達。而在子宮內膜腺癌細胞中ANGPTL2的表達及其在子宮內膜腺癌發(fā)生、發(fā)展、放化療耐受及復發(fā)過程中的作用,相關研究報道不多。深入探討ANGPTL2在子宮內膜腺癌中的作用及其調控信號通路,可為子宮內膜腺癌臨床治療提供新的思路,為特異性靶向藥物研發(fā)提供新的治療靶點。因此,本研究分析子宮內膜腺癌患者臨床病理資料,探討ANGPTL2表達水平與患者臨床病理特征的關系,及其對腺癌細胞增殖與侵襲的影響,現報道如下。
1.1 組織標本收集 選取2017年1月至2019年12月在溫州市中西醫(yī)結合醫(yī)院或溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院確診為子宮內膜腺癌、行子宮全切除術的子宮內膜腺癌組織標本60例(溫州市中西醫(yī)結合醫(yī)院20例,溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院40例),排除術前接受放療、化療或激素治療的患者。病理分級G1級38例,G2級16例,G3級6例;臨床分期Ⅰ期30例,Ⅱ期10例,Ⅲ期15例,Ⅳ期5例。另擇因子宮肌瘤行子宮全切除術的子宮內膜正常組織標本60例(溫州市中西醫(yī)結合醫(yī)院60例)。收集的組織標本以凍存管分裝后立即置入液氮罐中,后轉入-80℃冰箱保存。子宮內膜腺癌患者年齡32~60(42.5±13.6)歲;子宮內膜正常患者年齡 40~62(45.5±15.4)歲。兩者年齡比較無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。本研究經溫州市中西醫(yī)結合醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準。
1.2 主要儀器、試劑及細胞株 BIO-RAD凝膠電泳系統(tǒng)(Experion,美國伯樂公司),曝光機(ImageQuant LAS 4000 mini Biomolecular Imager,美國 GE Healthcare公司),DMEM 培養(yǎng)基(11960044,美國Gibco公司);1640培養(yǎng)基(31870074,美國Gibco公司);FBS(1921005PJ,美國Gibco公司);青霉素和鏈霉素雙抗(10378016,美國Gibco公司);TrizolReagen(t15596026,美國Invitrogen公司)、實時熒光定量 PCR混合液(204243,美國Invitrogen公司);cDNA合成試劑盒購(B532435-0010,上海生工生物有限公司);抗體ANGPTL2(PA5-44219,美國Invitrogen公司);BCA蛋白濃度測定試劑盒(WB101)、RIPA 細胞裂解液(北京博奧龍免疫技術有限公司);SDS-PAGE凝膠配制試劑盒(碧云天生物技術有限公司);Tris堿(252859-100G,美國Sigma公司);甘油(G2289,美國 Sigma公司);Tween-20(美國 Sigma公司);NC膜(上海時代生物科技有限公司);LipofectamineTM2000(美國Invitrogen公司);HEPES(15630106,美國 Sigma公司);質粒pSPAX2、pMD2G、shRNA由溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院內科實驗室保存;子宮內膜腺癌Ishikawa細胞(子宮內膜腺癌高分化細胞)、人腎上皮細胞系293T細胞由溫州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院內科實驗室贈送。Nude小鼠購自上海斯萊克實驗動物責任有限公司。
1.3 方法
1.3.1 ANGPT2 mRNA表達檢測 采用實時熒光定量PCR法。兩組新鮮組織RNA的提取:采用液氮研磨法將組織磨成粉末,加入Trizol混合,按Trizol說明書抽提總RNA。利用在線Primer 3.0軟件設計引物,DNA雙鏈胞嘧啶與胸腺嘧啶核苷酸堿基對含量即GC含量為40%~60% ,產物大小為89~203 bp,再用Oligo 6.0軟件評估。檢測目的基因表達水平引物均跨內含子以減少基因組DNA的干擾,引物序列由上海生工生物工程公司合成。引物:ANGPTL2(162 bp):上游 5′-GAACCGAGTGCATAAGCAGGA-3′,下游 5′-GTGACCCGCGAGTTCATGTT-3′;GAPDH(101bp):上游 5′-ACAACTTTGGTATCGTGGAAGG-3′;下游 5′-GCCATCACGCCACAGTTTC-3′。反應在25 μl的體系中進行,其中2×實時熒光定量PCR混合液 12.5 μl、10 μmol/L 的上下游引物各 1 μl、樣本cDNA 2 μl(300 ng)、高壓處理過的去離子水8.5 μl。熱循環(huán)如下:94 ℃ 5 min;94 ℃ 30 s,57 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,40個循環(huán);72℃10 min。選擇適宜的基線,各熒光曲線與基線的交叉點即為熒光閾值(Ct)值。應用2-ΔΔCt法分析mRNA相對表達水平。
1.3.2 ANGPT2蛋白表達檢測 采用Western blot法。用含有蛋白酶抑制劑的RIPA蛋白裂解液提取標本蛋白。采用BCA試劑盒測定蛋白濃度。用BIO-RAD凝膠電泳系統(tǒng),取60 μg樣本,置于足量的電泳液中,根據測得的蛋白濃度上樣,10% SDS-PAGE膠電泳,恒壓100 V,90 min;電泳結束后,將樣品轉移到NC膜,恒壓100 V,90 min。用PBS配置的5%脫脂牛奶室溫封閉1 h,然后用PBS配置的2% FBS按相應濃度稀釋抗體,4℃輕搖孵育過夜。第2天,回收一抗,用TBST(Tween-20與TBS按照1∶1 000的比例配制成)室溫洗膜5 min,洗3次;用PBS配制的2% BSA按照1∶5 000稀釋二抗,NC膜室溫孵育二抗1 h,然后TBST洗膜5min,3次。凝膠圖像采集及分析:用CCD攝像頭,Quantity One凝膠圖像處理系統(tǒng),分析得出蛋白表達水平。
1.3.3 ANGPTL2敲除慢病毒制備 提前24 h準備1.5×106293T細胞接種到10 cm細胞培養(yǎng)皿中,加入10 ml DMEM培養(yǎng)液(含10% FBS)中。將細胞放入細胞培養(yǎng)箱24 h后,待細胞密度大約70%時準備轉染;將慢病毒包裝質粒 pSPAX2 12 μg、pMD2G 4 μg、目的基因敲除 shRNA 質粒 16 μg(敲除組)和 pSPAX2 12 μg、pMD2G 4 μg、plKO.1-Scramble 質粒 16 μg(對照組)分別加入1.5 ml無菌EP管中,再加入2.5 mol/L氯化鈣 50 μl,并用滅菌水補至 500 μl,吹打混勻;將配置好的混合液逐滴加入500 μl 2×HBS(280 mmol/L氯化鈉,10 mmol/L氯化鉀,1.5 mmol/L磷酸氫二鈉,12 mmol/L葡萄糖,50 mmol/L HEPES),室溫靜置 30 min;將上述混合液緩慢逐滴加入293T細胞培養(yǎng)液中;4 h后,換液,用10 ml新鮮DMEM培養(yǎng)液(含10% FBS)更換原培養(yǎng)液;48 h后,收取該293T培養(yǎng)液上清液即慢病毒上清液。
1.3.4 ANGPTL2敲除慢病毒感染子宮內膜腺癌細胞收集子宮內膜腺癌Ishikawa細胞,先按照2 ml/孔,細胞懸液密度為1×105/ml的標準接種至6孔板,24 h后對其進行慢病毒感染,將細胞培養(yǎng)液吸盡,加入慢病毒上清液,37°C 2 000 r/min離心感染2 h,分為ANGPTL2敲除組和對照組,分別采用實時熒光定量PCR法和Western blot法檢測細胞ANGPTL2 mRNA、蛋白表達水平,方法同上。然后采用流式細胞儀分選綠色熒光蛋白陽性細胞,即慢病毒感染陽性細胞,進行培養(yǎng)擴增,繪制細胞增殖曲線檢測細胞增殖情況。
1.3.5 小鼠皮下成瘤實驗 利用構建成功的ANGPTL2敲除子宮內膜腺癌Ishikawa細胞(ANGPTL2敲除組和對照組),用1 ml注射器,分別植入20只6~8周齡小鼠左、右背部皮下,細胞數量為2×106個,移植6周后處死小鼠取出腫瘤組織,記錄腫瘤體積和重量。
1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件。計量資料以表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗。計數資料組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 子宮內膜腺癌組織與正常組織ANGPTL2 mRNA、蛋白表達水平比較 見圖1-2。
圖1 子宮內膜腺癌組織與正常組織血管生成樣蛋白2(ANGPTL2)mRNA表達水平比較
圖2 子宮內膜腺癌組織與正常組織血管生成樣蛋白2(ANGPTL2)蛋白表達電泳圖
由圖1可見,子宮內膜腺癌組織ANGPTL2 mRNA表達水平為子宮內膜正常組織的2.64倍;由圖2可見,4組蛋白ANGPTL2條帶灰度掃描結果為(1.0,1.23,4.82,4.52),子宮內膜腺癌組織ANGPTL2蛋白表達水平為子宮內膜正常組織的4.2倍,兩者比較差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。即ANGPTL2在子宮內膜腺癌組織中呈現高表達。
2.2 ANGPTL2 mRNA、蛋白表達水平與子宮內膜腺癌臨床病理特征的關系分析 見表1。
由表1可見,ANGPTL2 mRNA表達水平與子宮內膜腺癌病理分級、臨床分期均有關(均P<0.05),與患者絕經情況、雌激素受體、孕激素受體、BMI均無關(均P>0.05)。ANGPTL2蛋白表達水平與子宮內膜腺癌病理分級有關(P<0.05),與絕經情況、臨床分期、雌激素受體、孕激素受體BMI均無關(均P<0.05)。
表1 血管生成樣蛋白2(ANGPTL2)mRNA、蛋白表達水平與子宮內膜腺癌臨床病理特征的關系
2.3 敲除組和對照組子宮內膜腺癌細胞ANGPTL2 mRNA、蛋白表達水平和增殖情況比較 見圖3-5。
圖3 敲除組和對照組子宮內膜腺癌細胞血管生成樣蛋白2(ANGPTL2)mRNA表達水平比較
圖4 敲除組和對照組子宮內膜腺癌細胞血管生成樣蛋白2(ANGPTL2)蛋白表達電泳圖
由圖3-4可見,與對照組細胞相比,敲除組子宮內膜癌細胞ANGPTL2 mRNA、蛋白表達水平均下降(均P<0.05)。由圖5可見,敲除組子宮內膜腺癌細胞增殖受抑制,即敲除ANGPTL2可以有效抑制子宮內膜腺癌細胞生長。
圖5 敲除組和對照組子宮內膜腺癌細胞增殖情況比較
2.4 ANGPTL2敲除組與對照組子宮內膜腺癌細胞皮下成瘤小鼠腫瘤生長情況比較 對照組腫瘤體積(502.93±134.23)mm3,重量(0.71±0.37)g;敲除組腫瘤體積(122.90±39.13)mm3,重量(0.32±0.20)g;兩組比較差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)。
子宮內膜腺癌是原發(fā)于子宮內膜表面或腺上皮的惡性腫瘤。近年來,子宮內膜腺癌的發(fā)病率有升高的趨勢,在發(fā)達國家中已成為女性生殖道最常見的惡性腫瘤。目前,子宮內膜腺癌的治療以手術為主,輔以放化療以及孕激素治療[8-10]。隨著人們對子宮內膜腺癌研究的深入,逐漸認識到子宮內膜癌的發(fā)生發(fā)展是一個多因素、多步驟、多基因改變的過程。因此嘗試多種治療子宮內膜腺癌的潛在途徑和方法,如基因的靶向治療[11]或腫瘤的免疫治療[12],顯得尤為重要。
現有研究結果顯示,ANGPTL2在多種腫瘤組織中呈現高表達,如胃癌[5]、肝癌[13]等。Lin等[13]研究結果提示在肝癌組織中,ANGPTL2明顯高于正常對照組,高ANGPTL2水平與腫瘤轉移密切相關。劉展等[14]研究結果提示,胃癌組織中ANGPTL2表達水平顯著升高,且ANGPTL2表達水平與腫瘤的病理分期及淋巴結轉移情況密切相關,并且體外細胞實驗結果顯示,胃癌細胞株中腫瘤細胞惡性程度越高,ANGPTL2表達越強。本研究結果顯示,與正常子宮內膜組織相比,子宮內膜腺癌組織中ANGPTL2的表達水平,無論是mRNA水平還是蛋白水平,均顯著增高,并且ANGPTL2與腫瘤的分化情況、病理分級密切相關。這提示,ANGPTL2與子宮內膜腺癌的發(fā)生、發(fā)展甚至預后緊密相關。這與現有報道結果也是相符的。
ANGPTL2表達可調控腫瘤細胞多條重要通路,且與患者預后密切相關。研究表明ANGPTL2可通過NF-κB/AKT/mTOR信號通路調控腫瘤微環(huán)境中破骨細胞再生過程,促進骨質流式過程[15]。而在造血干細胞中ANGPTL2通過與其配體結合,促進造血干細胞的擴增,自我更新及干性維持過程[16];ANGPTL2同時也參與了免疫系統(tǒng)相關的免疫過程,如巨噬細胞及T淋巴細胞的激活過程[17];而腫瘤組織中,ANGPTL2起到了各種不同的作用,在胃癌組織中,高表達ANGPTL2可促進腫瘤的增殖及轉移過程[5];而在肺癌中,ANGPTL2通過CREB/CAMK1/SHP2信號通路調控腫瘤細胞增殖過程[18],另一方面,ANGPTL2表達促進非小細胞性肺癌細胞淋巴結侵襲過程[19]。因此,ANGPTL2在機體正常環(huán)境中與在腫瘤微環(huán)境過程中呈現完全不同的功能,且其具體調控機制復雜。因此,本研究探討了子宮內膜腺癌實體腫瘤與子宮內膜正常組織中ANGPTL2的表達水平是否存在差異,以及其在子宮內膜癌細胞增殖與侵襲中所發(fā)揮的作用,以期為治療子宮內膜腺癌提供新的靶點。
本研究在子宮內膜癌細胞中敲除ANGPTL2表達,結果顯示敲除組子宮內膜腺癌細胞增殖能力受到顯著抑制。體內移植實驗顯示ANGPTL2表達的減少,可使子宮內膜腺癌細胞在Nude鼠體內的增殖能力顯著減弱,ANGPTL2敲除組子宮內膜癌細胞具有較低的成瘤能力。本研究結果表明ANGPTL2有助于子宮內膜腺癌細胞增殖。抑制ANGPTL2表達可在一定程度上緩解子宮內膜腺癌細胞惡性增殖能力,聯合現有的臨床治療,或能改善患者預后。