USP22對宮頸癌細胞增殖及順鉑化療敏感性的影響

劉春艷 毛熙光西南醫科大學附屬醫院婦產科（四川瀘州 646000）；四川省南充市中心醫院婦產科（四川南充 637000）

宮頸癌是女性最高發的惡性腫瘤之一［1］，根治性切除、放化療均為有效的治療手段［2］。順鉑是最常用的化療藥物，然而，部分患者由于腫瘤進展而對其敏感性降低，發生耐藥抵抗，因此目前亟待明確順鉑耐藥抵抗的分子機制［3］。去泛素化酶調節多種細胞生物學進程。研究［4］表明USP22在腫瘤進展中發揮著至關重要的作用，并與化療藥物耐藥密切相關［5］，是腫瘤生物治療的潛在靶點。更為重要的是USP22在宮頸癌組織中高表達，并與宮頸癌不良預后相關［6］。然而，宮頸癌細胞中USP22的表達及其對宮頸癌細胞增殖及順鉑化療敏感性的影響，尚無研究報道。本研究擬通過qRT?PCR技術檢測宮頸癌細胞中USP22的表達情況，并分析其對細胞增殖及順鉑化療敏感性的影響，有望鑒定新的宮頸癌順鉑耐藥相關分子。

1 資料與方法

1.1 一般資料 Trizol購于美國Sigma公司，5×PrimeScript RT master和 SYBR premix Ex TaqⅡ試劑盒購于日本TaKaRa公司，CCK?8試劑盒購于日本同仁公司，凋亡試劑盒購于美國BD公司。

1.2 方法

1.2.1 RNA提取及反轉錄 細胞中加入1 mL Trizol裂解至懸液呈透明狀。離心上清轉移至新離心管中。加入裂解液1/5體積的氯仿，用力振蕩至充分乳化。離心吸取上清液，加入等體積異丙醇。棄去上清，75%的乙醇，離心所得沉淀即為所需RNA。反轉錄：1 μL RNA，2 μL 5×PrimeScript RT master，7 μL去離子水。反應條件為：37 ℃ 15 min，85℃ 5 s，4℃。

1.2.2 實時定量聚合酶鏈反應 PCR反應體系12.5 μL SYBR premix Ex TaqⅡ，1 μL USP22 或β?actin正義鏈引物，1 μL USP22或β?actin反義鏈引物，2 μL反轉錄產物，8.5 μL去離子水。反應條件為：預變性 95 ℃ 30 s；擴增95 ℃ 15 s，60 ℃ 30 s，共40個循環。

1.2.3 細胞增殖 轉染USP22及USP22 siRNAs 48 h至HeLa細胞，而后接種于96孔板中。培養24、48、72、96、120 h后取96孔板加入CCK?8試劑，37℃孵育45 min，酶標儀450 nm波長檢測吸光度值，測量完畢后，繪制細胞增殖曲線。

1.2.4 細胞存活 細胞接種24 h后，加入順鉑，繼續培養 48 h，加入 10 μL CCK?8 試劑，孵育 1 h。450 nm測定吸光度值。計算公式為：細胞存活%=（加藥細胞OD?空白OD）/（對照細胞OD?空白OD）×100%。

1.2.5 細胞凋亡 制備細胞懸液，用5 mL PBS洗滌3次后，加入FITC標記的Annexin?V（20 μg/mL）10 μL，及PI（50 μg/mL）5 μL，避光反應20 min后，洗滌后利用FACScan流式細胞儀檢測。

1.2.6 細胞周期取 制備細胞懸液，用5 mL PBS反復洗滌3次后，棄上清；加入PI 5 μL，避光反應20 min后，洗滌后利用FACScan流式細胞儀檢測。

1.2.7 裸鼠荷瘤 4周齡雌性BALB/c?nu裸鼠購自南京大學模式動物研究所，于本院SPF級動物房飼養。將處于對數生長期的USP22?NC組及USP22?siRNA組細胞消化后，調整細胞濃度至5×107個/mL。接種200 μL細胞懸液至5～6周齡雌性BALB/c?nu裸鼠腋下。接種后第3天給予各組PBS或順鉑（5 mg/kg）處理，給藥頻率1周2次，共給藥4次。

1.3 統計學方法 采用SPSS 22.0進行統計學分析，計量資料數據以±s表示，利用方差分析和t檢驗分析組間USP22的表達差異，利用t檢驗分析各組增殖、凋亡、周期、細胞存活、體內成瘤體積的差異，P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 USP22 mRNA在宮頸癌細胞及人永生化表皮細胞中的表達差異 人永生化表皮細胞系HaCaT的USP22相對表達量為1.000±0.054，宮頸癌細胞HeLa中USP22的相對表達量為3.216±0.251，宮頸癌SiHa細胞中USP22的相對表達量為4.724±0.133。方差分析顯示3組間USP22差異存在統計學意義（F=9.135，P＜0.05），t檢驗分析顯示HeLa細胞與HaCaT細胞（t=4.123，P=0.035）及SiHa細胞與HaCaT細胞（t=6.541，P=0.013）中 USP22 mRNA表達水平差異均具有統計學意義，宮頸癌細胞中USP22 mRNA的表達水平較人永生化表皮細胞明顯增高。qRT?PCR結果顯示，USP22?siRNA可穩定沉默宮頸癌細胞系中USP22的表達水平（HeLa：t=4.182，P=0.024；SiHa：t=4.573，P=0.021）。見圖1。

圖1 宮頸癌細胞中USP22的表達Fig.1 Relative expression of USP22 in cervical cancer cells

2.2 USP22對宮頸癌細胞增殖的影響 轉染USP22?siRNA的HeLa細胞增殖能力較轉染USP22?NC組增殖能力顯著降低（t=4.143，P=0.037）；轉染USP22?siRNA的SiHa細胞增殖能力較轉染USP22?NC組增殖能力亦顯著降低（t=7.163，P=0.014）。見圖2。

圖2 USP22對宮頸癌細胞增殖的影響Fig.2 Effects of USP22 on the proliferation of cervical cancer cells

2.3 USP22對宮頸癌細胞順鉑化療敏感性的影響 給予順鉑處理后，轉染USP22?siRNA的宮頸癌細胞相對存活率顯著低于轉染USP22?NC組（HeLa：t=4.142，P=0.032；SiHa：t=5.143，P=0.026）。見圖3。

2.4 USP22對宮頸癌細胞凋亡的影響 轉染USP22?siRNAs的宮頸癌細胞凋亡細胞（第2象限+第4象限）比例顯著高于轉染USP22?NC組（HeLa：t=6.145，P=0.012；SiHa：t=3.148，P=0.038）。見圖4。

圖3 USP22對宮頸癌細胞增殖的影響Fig.3 Effects of USP22 on the chemosensitivity of cervical cancer cells to cisplatin

圖4 USP22對宮頸癌細胞凋亡的影響Fig.4 Effects of USP22 on the apoptosis of cervical cells

2.5 USP22對宮頸癌細胞周期的影響 轉染USP22?siRNAs的宮頸癌細胞G1期細胞比例顯著高于轉染USP22?NC組（HeLa：t=5.332，P=0.021；SiHa：t=4.533，P=0.027），而S期細胞比例則顯著低于轉染USP22?NC組（HeLa：t=3.115，P=0.032；SiHa：t=3.275，P=0.043），兩組G2期細胞比例無顯著差異。見圖5。

圖5 USP22對宮頸癌細胞周期的影響Fig.5 Effects of USP22 on the cell cycle of cervical cancer cells

2.6 體內試驗檢測USP22對腫瘤生長及順鉑化療敏感性的影響 轉染USP22?NC組的HeLa細胞腫瘤體積增長速度明顯快于轉染USP22?siRNA組（t=3.242，P=0.033）。更為重要的是，與USP22?NC組相比，轉染USP22?siRNA的HeLa細胞對順鉑的敏感性顯著升高（t=2.871，P=0.027）。見圖6。

圖6 USP22對裸鼠體內腫瘤生長及順鉑化療敏感性的影響Fig.6 Effects of USP22 on tumor growth and chemosensitivity of HeLa cells to cisplatin in vivo

3 討論

USP22在心臟和骨骼肌等中有一定程度表達，而在肝臟和肺臟等組織表達量極低［7］。近年來，USP22已被證實在包括肝細胞癌［8］、肺癌［5］、乳腺癌［9］和結腸癌［4］等腫瘤組織中異常高表達，并與腫瘤的不良預后密切相關。值得注意的是，USP22在宮頸癌組織中表達水平顯著高于正常宮頸組織，并與FIGO分期、Ki67指數、淋巴結轉移情況及組織分級呈正相關，可作為判斷宮頸癌總體生存期和無進展生存期的獨立預后指標［6］。本研究進一步探索了USP22促進宮頸癌發生發展的分子機制，結果顯示，沉默宮頸癌細胞中USP22的表達后，宮頸癌細胞的增殖受到顯著抑制，凋亡細胞比例顯著增加，細胞周期被阻滯于G1期。

作為hSAGA的亞基，USP22參與組蛋白H2A和H2B的去泛素化，以及組蛋白H4的乙酰化，從而調控基因的轉錄與表達［10］。H2AX是組蛋白H2A的亞型，在DNA雙鏈斷裂修復器，H2AX 139絲氨酸位點將磷酸化［11］。因此，HA2X磷酸化是DNA雙鏈斷裂的敏感標記物，并與包括順鉑在內的多種化療藥物抵抗密切相關。USP22可去泛素化Sirt1和果糖二磷酸酶（fructose bisphosphatase 1，FBP1）［12-13］。而 Sir1 可去乙?；?p53 和 Ku70在內的多種蛋白，并參與腫瘤細胞增殖、凋亡、DNA修復及藥物抵抗［14］。更為重要的是，順鉑發揮作用的分子機制為其與DNA和非DNA靶點結合，形成交聯及單加合物，從而阻斷DNA復制和細胞凋亡。本研究前期結果證實USP22在宮頸癌增殖及凋亡的調控過程中發揮著重要的作用。筆者推測USP22可能通過去泛素化及穩定Sirt1的表達而參與腫瘤細胞的化療藥物抵抗。正如筆者預期沉默宮頸癌細胞中USP22的表達后，USP22對順鉑的化療敏感性顯著增高。荷瘤裸鼠模型試驗進一步證實，USP22?siRNA組細胞在接受順鉑治療后，腫瘤體積增長速度顯著低于USP22?NC組。研究結果進一步明確了USP22與腫瘤發生發展及藥物抵抗之間的關系，但仍需進一步實驗明確USP22是否通過去泛素化Sirt1而參與順鉑耐藥的調控。

綜上所述，本研究證實了USP22對宮頸癌增殖、凋亡、周期及順鉑化療敏感性的影響。結果提示，USP22可促進宮頸癌HeLa細胞增殖，抑制其凋亡及順鉑化療敏感性，是潛在的治療靶點。

參考文獻

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