長非編碼RNA(lncRNA)與乳腺癌多藥耐藥患者放療敏感性的相關性

邱 楊 張懷文 駱 萍 鐘曉鳴

長非編碼RNA(lncRNA)與乳腺癌多藥耐藥患者放療敏感性的相關性

邱 楊 張懷文 駱 萍 鐘曉鳴

目的探究長非編碼RNA與乳腺癌多藥耐藥患者放療敏感性的相關性。方法BS517、BS524、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7共5種人乳腺癌細胞株，采用細胞梯度照光細胞克隆實驗檢測5種細胞株的存活分數(SF)。采用高通量lncRNA芯片篩選BS517、BS524、BS525-1590細胞株表達量較高的lncRNA，并分析lncRNA與放療抵抗性的相關性。結果各細胞經梯度照光后，各細胞株的SF值大小排列(由大到小)依次為BS517、BS524、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7，該順序同樣由高到低地反映出各細胞株對放療的敏感性；R05532、NR-015441、NR-033374 3種lncRNA在細胞系中表達明顯較高；R05532、NR-015441、NR-033374 3種lncRNA的表達水平與細胞放療抵抗性呈正相關，其γ值分別為0.931、0.926、0.928，且P<0.05；AA745020的表達水平與細胞放療抵抗性無明顯的相關性，γ=0.416，P>0.05。結論R05532、NR-015441、NR-033374 3種lncRNA在人乳腺癌細胞中高表達，且當其高表達時呈現的放療抵抗性最高，這3種lncRNA高表達時可作為放療抵抗的預測分子。

乳腺癌；長鏈非編碼RNA；放療敏感性；高通量lncRNA

(ThePracticalJournalofCancer,2017,32:1416～1419)

目前治療乳腺癌主要手段是手術、放療和化療，由于乳腺癌組織與周圍組織的粘連固定等原因，目前放療已成治療的主要手段，經放療可提高手術的切除率，并降低其復發率。然而患者對術前放療的敏感性不同，因此放療效果也不盡相同[1-4]。人類約有90%RNA不具備編碼蛋白質的功能，且有1/3的基因受到非編碼RNA的調控。長鏈非編碼RNA(lncRNA)可以參與調控上游分子，能夠在表觀遺傳學、轉錄調控和轉錄后調控3個方面對基因進行調節。相關研究表明，lncRNA對于放療相關的信號通路及效應分子的調控具有重大意義，因此篩查對放療敏感的lncRNA對提高放療療效意義深遠[5-7]。本研究采用lncRNA芯片篩選放療敏感的lncRNA，檢測其在不同人乳腺癌細胞株的表達量，并分析其與放療的抵抗關系。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

人乳腺癌細胞株BS517(MDA-MB-435S)、BS524(T47D)、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7均購自中國科學院上海細胞生物研究所；RNA提取試劑盒Trizol購自美國Invitrogen生物公司；熒光定量SYBR Green和反轉錄試劑盒購自TaKaRa公司；實時定量PCR引物由上海Invitrogen合成。實驗儀器：ABI Real Time PCR擴增儀；6 MV直線加速器(美國Varian)；LightCycle(Roche Diagonstics公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 細胞培養 復蘇人乳腺癌細胞株BS517(MDA-MB-435S)、BS524(T47D)、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7，于37 ℃、5%CO2細胞培養箱中培養。培養基：10%FBS+1% 100×青鏈霉素溶液+DMEM，于細胞生長期進行實驗。

1.2.2 細胞放療敏感性檢測 采用醫用6 MV直線加速器(美國Varian)檢測細胞放療敏感性，將1.5 cm等效蠟板置于細胞培養瓶上，源波距100 cm，設置Gy劑量照光梯度為0、2、4、6、8，劑量率為400 cGy/min。克隆形成率(PE)=克隆數/接種細胞數×100%，細胞存活分數(SF)=照射組PE/對照組PE×100%。每組實驗均重復3次取平均值。

1.2.3 lncRNA 芯片的制備 提取BS517、BS524、BS525-1590放療敏感性差異大的細胞株RNA制備cDNA樣本。采用高通量lncRNA芯片(美國Arraystar公司)，于標準條件下，將標記好的探針和高密度基因組芯片雜交，采用芯片掃描儀(Gene Pix)檢測芯片熒光強度。

1.2.4 lncRNA的篩選 選取表達量較高的lncRNA，再經UCSC基因數據庫對序列進行排查，確定4條序列全長明確的非編碼RNA，分別為R05532(chr8:114557150-115165825)、NR-015441(chr16:2653385-26804095)、NR-033374(chr9:130873450-130881013)、AA745020(chr8:114557150-115165825)。

1.2.5 實時定量PCR提取 BS517、BS524、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7的RNA，特異性轉錄lncRNA為cDNA，采用實時定量PCR檢測細胞lncRNA的表達水平，檢測條件：95 ℃ 5 min，95 ℃變性30 s，60 ℃退火20 s，72 ℃延伸30 s，循環數40。采用GAPDH作為內參，引物序列如下：R05532：上游：5’GCATAGGATGTGCCAACAA3’，下游：5’GTGACCTGAAGTTCCCCATT-3’；NR-033374：上游：5’GCTGGGATTACAGGTGTGAG3’，下游5’CAAAGGTTCGTGGTGGTT3’；NR-033374：上游5’CCCATTCGGTTGCTGAGTAG3’，下游5’TCACAGAGGCTTCATTTGTAA 3’；AA745020：上游5’ CCAAGGTTTCCGAAGACAAT3’，下游5’ AGGGTGATGCCAGGTTCTA3’；GAPDH：上游5’ GGGAAACTGTGGCCTGAT3’，下游5’GAGTGGGTGTCGCTGTTGA3’。采用2-△△CT計算RNA相對表達量。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 各細胞株對放療敏感性的檢測

各細胞經梯度照光后，各細胞株的SF值根據大小排列(由大到小)依次為BS517(0.82±0.02)、BS524(0.67±0.01)、BS525-1590(0.59±0.03)、SKBR-3(0.42±0.01)、MCF-7(0.030±0.01)，該順序同樣由高到低地反映出各細胞株對放療的敏感性。

2.2 各細胞株表達lncRNA水平的比較

所有實驗數據均經3次重復取平均值所得。實驗結果顯示，R05532、NR-015441、NR-033374 3種lncRNA在細胞系中表達明顯較高。見表1，圖1～3。

表1 各細胞株表達lncRNA水平的比較

2.3 lncRNA與細胞放療抵抗的關系

細胞放療抵抗性與R05532、NR-015441、NR-033374 的lncRNA表達水平呈正相關，其γ值分別為0.931、0.926、0.928，且P<0.05；與AA745020的表達水平無相關性，γ=0.416，P>0.05。見圖4。

圖1 各細胞株中RO5532相對表達量

圖2 各細胞株中NR-05441相對表達量

圖3 各細胞株中NR-033374相對表達量

圖4 各細胞株與放療抵抗性的關系

3 討論

在手術治療乳腺癌前，多采用放療進行輔助治療，如果患者對放療敏感性較高，則放療可以有效降低腫瘤體積，提高手術的切除率，同時降低復發率，顯著延長患者的生存期。如果患者對放療敏感性較低，則放療作用不明顯，手術治療的難度大大增加，術后復發的幾率也隨之提高。因此，患者對放療的個體差異顯著影響治療的成功率，如何提高患者對放療的敏感性是目前研究的主要目標。

lncRNA是位于真核細胞中的非編碼RNA，研究發現，在哺乳動物的基因組序列中，有4%～9%是非編碼RNA，其量大大超過編碼RNA。雖然非編碼RNA不能夠轉錄翻譯成蛋白質，但是其具有重要的生物學意義。lncRNA能夠參與X染色體的沉默、基因組印記、修飾染色質，對于編碼基因的轉錄激活、轉錄干擾及核內運輸都具有重要的作用。此外，lncRNA內部含有類似于啟動子的關鍵序列，具有更為敏感的結構和功能，同時具備順式調控作用和反式調控作用。但是目前大多數lncRNA的調控作用尚不清楚，但是諸多的研究表明，lncRNA參與了機體的生長發育、細胞分化、細胞凋亡等生理和病理過程，并在其中扮演著重要的調控作用[8]。且相關報道表明lncRNA與腫瘤的關系密切，其可以調控DNA損傷的應答通路，DNA損傷應答使得腫瘤細胞在活性氧、化療、電離輻射等條件下保持基因組的完整，因此DNA損傷應答是抗腫瘤的阻礙[9-10]。據此，我們推測，lncRNA可能參與放療敏感性的調節。本研究采用lncRNA芯片篩選放療敏感的lncRNA，檢測其在不同人乳腺癌細胞株的表達量，并分析不同lncRNA的表達和放療敏感性的相關性。實驗結果顯示，各細胞經梯度照光后，檢測各細胞株的SF值，根據SF值的大小排列(由大到小)依次為BS517、BS524、BS525-1590、SKBR-3、MCF-7，該順序同樣由高到底地反映出各細胞株對放療的敏感性；R05532、NR-015441、NR-0333743種lncRNA在細胞系中表達明顯較高；R05532、NR-015441、NR-0333743種lncRNA的表達水平與細胞放療抵抗性呈正相關，其γ值分別為0.931、0.926、0.928，且P<0.05；AA745020的表達水平與細胞放療抵抗性無明顯的相關性，γ=0.416，P>0.05。

綜上所述，lncRNA確實和放療敏感性相關，且其表達量和放療抵抗呈正相關，因此可作為放療敏感性的預測因子，為今后的放療提供參考。

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(編輯：甘艷)

CorrelationbetweenLongNoncodingRNA(lncRNA)andRadiotherapySensitivityinMultidrugResistantBreastCancerPatients

QIUYang,ZHANGHuaiwen,LUOPing,etal.

JiangxiCancerHospital,Nanchang，330029

ObjectiveTo study the correlation between long noncoding RNA (lncRNA) and radiotherapy sensitivity of multidrug resistance in breast cancer.Methods5 kinds of human breast cancer cell lines of BS517,BS524,BS525-1590,SKBR-3 and MCF-7 were used to detect the survival fraction (SF) by cell gradient photographers.Long noncoding RNA (lncRNA) with high expression of BS517,BS524 and BS525-1590 were screened by high-throughput lncRNA chip,and the correlation between lncRNA and radiotherapy resistance was analyzed.ResultsAfter the cells were irradiated with gradient,the SF values of each cell line were in the order of BS517,BS524,BS525-1590,SKBR-3 and MCF-7,which was also reflected resistance to radio-therapy from high to low.The expression of 3 kinds of lncRNA likes R05532,NR-015441,NR-031374 in the cell lines was significantly higher than others.The expression levels of R05532,NR-015441 and NR-033374 were positively correlated with the radiotherapy resistance (γ=0.931，γ=0.926,γ=0.928),(P<0.05).There was no significant correlation between AA745020 expression level and cell radioactivity resistance,γ=0.416,P>0.05.ConclusionThree kinds of lncRNA such as R05532,NR-015441 and NR-033374 are highly expressed in human breast cancer cells and have the highest resistance to radiotherapy when they are highly expressed.These 3 genes can be used as predictors of radiation resistance.

Breast cancer;Long noncoding RNA;Radiotherapy sensitivity;High-throughput lncRNA

330029 江西省腫瘤醫院(邱 楊，張懷文，鐘曉鳴)；330009 江西省南昌市第三醫院(駱 萍)

鐘曉鳴

10.3969/j.issn.1001-5930.2017.09.006

R737.9

A

1001-5930(2017)09-1416-04

2016-09-22

2017-03-09)