張曉紅,楊 紅
(空軍軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院婦產(chǎn)科,陜西 西安 710032)
卵巢癌是致死率最高的女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤,由于卵巢癌起病隱匿和廣泛的腹膜轉(zhuǎn)移,75%的患者在診斷時(shí)已是中晚期,導(dǎo)致卵巢癌成為預(yù)后最差且死亡率最高的婦科腫瘤[1]。脂肪酸代謝增強(qiáng)是惡性腫瘤的特異性代謝表型,有研究表明卵巢癌細(xì)胞中脂代謝增強(qiáng)[2-3]。還有研究發(fā)現(xiàn),線粒體脂肪酸β氧化增強(qiáng)是多種癌癥的重要能量來(lái)源[4]。
肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)(carnitine palmitoyl transferase system,CPTs)是參與脂肪酸β氧化調(diào)控的線粒體定位酶[5]。CPTs家族由兩個(gè)獨(dú)立的蛋白組成,分別是位于線粒體外膜的CPT1和位于線粒體內(nèi)膜的CPT2。很多研究報(bào)道了CPT1過(guò)表達(dá)與人類多種類型的腫瘤進(jìn)展密切相關(guān)[6-7]。此外,最近的兩項(xiàng)研究也證實(shí)了CPT2在肝細(xì)胞癌的發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[8-9]。然而,CPT2在其他類型癌癥(包括卵巢癌)中的表達(dá)和生物學(xué)作用在很大程度上仍然是未知的。因此,本研究將分析CPT2在卵巢上皮癌組織中的表達(dá)及臨床意義,初步探討CPT2在卵巢上皮癌發(fā)病中的意義。
收集2015年3月至2016年12月在西京醫(yī)院接受治療的20例卵巢上皮癌患者的新鮮組織標(biāo)本作為病例組,術(shù)前未行任何治療,術(shù)后病理明確診斷,同時(shí)收集癌旁組織標(biāo)本作為對(duì)照組。收集2010年1月至2014年8月就診于西京醫(yī)院的121例初治卵巢上皮癌患者的組織病理石蠟切片作為病例組;選擇經(jīng)病理確診的對(duì)側(cè)正常卵巢組織或癌旁組織的病理石蠟切片作為對(duì)照組。所有患者術(shù)后給予紫杉醇類+鉑類聯(lián)合化療,臨床資料收集完整,隨訪至少5年。樣本的收集經(jīng)過(guò)患者知情同意和空軍軍醫(yī)大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
卵巢癌細(xì)胞株A2780、SKOV3、ES2、HEY和正常卵巢上皮細(xì)胞株IOSE80為西京醫(yī)院婦產(chǎn)科實(shí)驗(yàn)室?guī)齑婕?xì)胞,直接復(fù)蘇使用。細(xì)胞培養(yǎng)所需的DMEM和RPMI1640培養(yǎng)基為實(shí)驗(yàn)室自行配制,使用前加入胎牛血清和青鏈霉素。
1.2.1實(shí)時(shí)熒光定量PCR
對(duì)新鮮組織使用專用RNA試劑盒提取RNA,反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。以U6為內(nèi)參照,每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔。按照以下流程進(jìn)行PCR反應(yīng):預(yù)變性95℃ 5min;擴(kuò)增95℃變性1min,55℃退火2min,72℃延伸1min,設(shè)置35次循環(huán);溶解曲線95℃ 15s,60℃1min,95℃ 15s。2-△△Ct法計(jì)算各組細(xì)胞中CPT2的mRNA相對(duì)量,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。實(shí)時(shí)熒光定量PCR(quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,qRT-PCR)反應(yīng)相關(guān)引物見表1。
表1 qRT-PCR反應(yīng)相關(guān)引物
1.2.2 Western blot
提取組織蛋白,試劑盒進(jìn)行蛋白濃度測(cè)定后,加入5×Loading進(jìn)行100℃煮沸蛋白變性。配制10%分離膠,按照每孔60~160μg量上樣,80V電壓電泳,待分子Marker分開后調(diào)電壓至120V,100V恒壓轉(zhuǎn)膜1h,使用TBST配制含有5%脫脂奶粉的封閉液,室溫?fù)u床上孵育1h。按照Marker上顯示的分子量進(jìn)行裁膜,一抗4℃過(guò)夜孵育,第二天室溫復(fù)溫30min,使用TBST溶液清洗3次/5min,隨后孵育二抗1h,再使用TBST溶液洗膜3次/5min,發(fā)光處理結(jié)果。CPT2抗體購(gòu)自abcam(EPR13626),使用濃度1∶1 000。β-actin抗體購(gòu)自Proteintech(20536-1-AP),使用濃度1∶1 000。
1.2.3免疫組化
將組織切片依次置于二甲苯與不同濃度的酒精溶液中進(jìn)行水化;切片水化后分別加入過(guò)氧化氫與BSA溶液進(jìn)行處理;隨后依次加入稀釋過(guò)的一抗、二抗與蘇木素;最后,切片經(jīng)脫水、透明、封片和晾干后即可在顯微鏡下對(duì)染色結(jié)果進(jìn)行半定量分析。CPT2抗體購(gòu)自abcam(EPR13626),使用濃度1∶200。
根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞的百分率將染色結(jié)果分為5個(gè)等級(jí),將染色強(qiáng)度分為4個(gè)級(jí)別,總分=染色陽(yáng)性率評(píng)分×強(qiáng)度評(píng)分。將總分≤1分、>1~ ≤4分、>4~ ≤8分、>8分分別定義為陰性(-)、弱陽(yáng)性(+)、中度陽(yáng)性(++)、強(qiáng)陽(yáng)性(+++),陰性和弱陽(yáng)性代表低表達(dá),其余為高表達(dá)。
應(yīng)用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。獨(dú)立樣本資料采用Student′st檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料用例數(shù)(百分率)[n(%)]表示,采用χ2檢驗(yàn);總生存期采用Kaplan-Meier分析方法檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
應(yīng)用qRT-PCR實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)4株卵巢癌細(xì)胞、1株正常卵巢上皮細(xì)胞、20對(duì)卵巢上皮癌組織及癌旁組織中CPT2的表達(dá),結(jié)果顯示:卵巢癌細(xì)胞與正常卵巢上皮細(xì)胞、卵巢上皮癌組織與癌旁組織相比,CPT2 mRNA表達(dá)均較低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(細(xì)胞:t=4.381,P<0.05;組織:t=5.380,P<0.05),見圖1。
注:A為與正常卵巢上皮細(xì)胞IOSE80相比,卵巢癌細(xì)胞中CPT2表達(dá)較低,*P<0.05;B為與癌旁組織相比,卵巢上皮癌組織中CPT2表達(dá)較低。
應(yīng)用Western blot實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)卵巢癌細(xì)胞和20對(duì)卵巢上皮癌組織及癌旁組織中CPT2的表達(dá),結(jié)果顯示:卵巢癌細(xì)胞[(0.76±0.08)μg/L]與正常卵巢上皮細(xì)胞[(1.24±0.14)μg/L]、卵巢上皮癌組織[(3.00±0.15)μg/L]與癌旁組織[(5.27±0.26)μg/L]相比,CPT2蛋白表達(dá)均較低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(細(xì)胞:t=10.258,P<0.05;組織:t=23.915,P<0.05),見圖2、圖3。
注:A為Western blot檢測(cè)卵巢癌細(xì)胞與正常卵巢上皮細(xì)胞中CPT2的表達(dá);B為Western blot檢測(cè)20對(duì)卵巢上皮癌組織與癌旁組織中CPT2的表達(dá)(T:癌組織;P:癌旁組織)。
圖3 20對(duì)卵巢上皮癌與癌旁組織中CPT2的蛋白水平檢測(cè)結(jié)果(相對(duì)表達(dá)率用log2表示)
對(duì)121例卵巢上皮癌患者的石蠟病理切片進(jìn)行免疫組化染色,結(jié)果顯示:與癌旁組織相比,卵巢上皮癌組織中的CPT2表達(dá)顯著較低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.730,P<0.05),見圖4。
注:*P<0.05。圖4 癌旁組織和卵巢上皮癌組織中CPT2的表達(dá)(放大倍數(shù)×200和×400)
在121例卵巢上皮癌患者中,Ⅰ型卵巢癌47例,CPT2低表達(dá)占29.8%,Ⅱ型卵巢癌74例,CPT2低表達(dá)占59.5%,兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);Ⅲ~Ⅳ期97例,CPT2低表達(dá)占57.7%,Ⅰ~Ⅱ期24例,CPT2低表達(dá)占8.3%,兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);低分化93例,CPT2低表達(dá)占59.1%,高中分化28例,CPT2低表達(dá)占10.7%,兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);有網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移53例,CPT2低表達(dá)占58.5%;無(wú)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移68例,CPT2低表達(dá)占39.7%,兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移69例,CPT2低表達(dá)占65.2%,無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移52例,CPT2低表達(dá)占26.9%,兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);說(shuō)明CPT2表達(dá)與卵巢上皮癌分型、分期、組織學(xué)分級(jí)、有無(wú)網(wǎng)膜轉(zhuǎn)移和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)聯(lián),見表2。
表2 CPT2表達(dá)水平與121例卵巢上皮癌患者臨床病理參數(shù)的比較結(jié)果[n(%)]
生存分析曲線顯示,與CPT2高表達(dá)的卵巢上皮癌患者相比,CPT2低表達(dá)的患者總體生存期(OS)明顯較短,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.781,P=0.029),見圖5A;Kaplan Meier生存預(yù)后分析也證實(shí)這一結(jié)果(HR=0.790,95%CI:0.650~0.950,P=0.011),見圖5B;以上說(shuō)明在卵巢上皮癌組織中,CPT2的低表達(dá)與患者的不良預(yù)后顯著關(guān)聯(lián)。
注:A為總生存率分析;B為Kaplan-Meier plot生存曲線。
脂代謝異常與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。本研究中發(fā)現(xiàn),脂肪酸β氧化限速酶CPT2在卵巢癌細(xì)胞和卵巢上皮癌組織中的mRNA、蛋白水平均表達(dá)下調(diào),提示CPT2在卵巢癌細(xì)胞的基因或轉(zhuǎn)錄水平均表達(dá)下調(diào)。然而,最近有研究報(bào)道,NKX2-8通過(guò)表觀遺傳學(xué)抑制脂肪酸β氧化的關(guān)鍵酶,包括CPT1A和CPT2[10]。因此,NKX2-8等幾個(gè)翻譯后因子也可能參與卵巢癌細(xì)胞中CPT2的下調(diào),但尚需進(jìn)一步證實(shí)。CPT2的下調(diào)與卵巢上皮癌患者生存期較差顯著關(guān)聯(lián)。既往研究也報(bào)道了CPT2在肝癌組織中下調(diào),且與腫瘤的組織學(xué)分化顯著相關(guān)[8-9]。相反,CPT1亞單位CPT1A和CPT1C的表達(dá)被證明是過(guò)表達(dá)的,并在幾種不同類型的人類惡性腫瘤中發(fā)揮潛在致癌基因的功能,包括結(jié)直腸癌[11]、甲狀腺乳頭狀癌[12]和肺癌[13]。這些差異可能是由于CPT1在線粒體外膜,而CPT2在線粒體內(nèi)膜,并在不同的腫瘤類型中發(fā)揮不同的作用所致,這仍然需要進(jìn)一步研究探索。
卵巢癌細(xì)胞和卵巢上皮癌組織中CPT2的顯著下調(diào)提示其可能對(duì)卵巢癌的發(fā)生具有潛在的促癌作用。與本研究結(jié)果一致的是,既往關(guān)于肝細(xì)胞癌的研究也報(bào)道了CPT2沉默可以促進(jìn)肝癌細(xì)胞生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)移能力,進(jìn)一步研究表明CPT2通過(guò)增強(qiáng)硬脂酰輔酶A去飽和酶-1(SCD-1)介導(dǎo)的脂肪生成來(lái)抑制腫瘤的生長(zhǎng)轉(zhuǎn)移[8]。此外,CPT2沉默還可誘導(dǎo)順鉑耐藥細(xì)胞的化療耐藥,提示CPT2可能導(dǎo)致應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡[9]。與CPT2相比,CPT1A和CPT1C在結(jié)直腸癌細(xì)胞和甲狀腺乳頭狀癌中均有促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移的作用[11-12]。以CPT1A為治療靶點(diǎn)可提高鼻咽癌[14]放療的療效??傊?,這些發(fā)現(xiàn)表明CPTs功能障礙在腫瘤進(jìn)展中起著至關(guān)重要的作用。
綜上所述,CPT2在卵巢癌細(xì)胞和卵巢上皮癌組織中表達(dá)下調(diào),且與不良預(yù)后有關(guān),提示CPT2可能發(fā)揮重要的腫瘤抑制作用,表明CPT2可作為卵巢上皮癌治療的潛在預(yù)后標(biāo)志物和干預(yù)靶點(diǎn)。