食管鱗癌組織中l(wèi)ncRNA UCA1 表達(dá)及其對癌細(xì)胞黏附和遷移影響

王獻(xiàn)　王海兵

[摘要] 目的 探討長鏈非編碼RNA（lncRNA）尿路上皮癌相關(guān)基因1（UCA1）在食管鱗癌中表達(dá)及其對癌細(xì)胞黏附和遷移影響。

方法 以我院接受手術(shù)治療的52例食管鱗癌病人作為研究對象，取原發(fā)灶處部分癌組織及距離原發(fā)灶邊緣3～5 cm的癌旁組織，檢測兩者lncRNA UCA1表達(dá)水平及其對食管癌細(xì)胞侵襲和遷移能力的影響。

結(jié)果 PCR檢測表明，原發(fā)灶癌組織的UCA1表達(dá)水平為（1.52±0.56） HU，癌旁組織為（0.95±0.36） HU，兩者比較差異有顯著性（t=6.174，P<0.01）。低表達(dá)UCA1基因能夠抑制食管鱗癌細(xì)胞Eca109、KYSE170的遷移能力和侵襲能力，過表達(dá)UCA1基因能促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞TE1和TE13的遷移能力和侵襲能力，差異均有顯著性（F=133.00～1 252.32，P<0.01）。

結(jié)論 lncRNA UCA1能夠促進(jìn)食管癌細(xì)胞侵襲和遷移，通過影響細(xì)胞周期而影響癌細(xì)胞的增殖。

[關(guān)鍵詞] 食管鱗狀細(xì)胞癌;RNA，長鏈非編碼;尿路上皮癌相關(guān)基因1;腫瘤侵潤;腫瘤轉(zhuǎn)移

[中圖分類號] R735.1;R342.2

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[文章編號] 2096-5532（2020）03-0355-04

doi：10.11712/jms.2096-5532.2020.56.103

[開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）]

[網(wǎng)絡(luò)出版] http：//kns.cnki.net/kcms/detail/37.1517.R.20200528.0827.002.html;2020-05-28 11：45

EXPRESSION OF THE LONG NON-CODING RNA UROTHELIAL CARCINOMA ASSOCIATED 1 IN ESOPHAGEAL SQUAMOUS CELL CARCINOMA AND ITS EFFECT ON THE ADHESION AND MIGRATION OF CANCER CELLS

WANG Xian， WANG Haibing

（Department of Chest Surgery， Clinical Medical College， Henan University of Science and Technology （The First Aff-

iliated Hospital of Henan University of Science and Technology）， Luoyang 471000， China）

[ABSTRACT]ObjectiveTo investigate the expression of the long non-coding RNA （lncRNA） urothelial carcinoma asso-

ciated 1 （UCA1） in esophageal squamous cell carcinoma and its effect on the adhesion and migration of cancer cells.

MethodsA total of 52 patients with esophageal squamous cell carcinoma who underwent surgical treatment in our hospital were enrolled as subjects. The cancerous tissue of primary lesion and the adjacent tissue 3-5 cm away from the edge of the primary lesion were collected to measure the expression of the lncRNA UCA1 and observe its effect on the invasion and migration abilities of esophageal cancer cells.

ResultsThe results of PCR showed that there was a significant difference in the expression of UCA1 between the tissue of primary lesion and the adjacent tissue （（1.52±0.56） HU vs （0.95±0.36） HU;t=6.174，P<0.01）. Low expression of UCA1 inhibited migration and invasion abilities of esophageal squamous cell carcinoma cells Eca109 and KYSE170， while overexpression of UCA1 promoted the migration and invasion abilities of esophageal squamous cell carcinoma cells TE1 and TE13 （F=133.00-1 252.32，P<0.01）.

ConclusionThe lncRNA UCA1 can promote the invasion and migration of esophageal cancer cells and affect cell proliferation by influencing cell cycle.

[KEY WORDS]esophageal squamous cell carcinoma; RNA， long noncoding; urothelial carcinoma associated 1; neoplasm invasiveness; neoplasm metastasis

食管癌發(fā)病是由多種因素共同作用的結(jié)果，隨著基因高通量測序技術(shù)的發(fā)展，長鏈非編碼RNA（lncRNA）被認(rèn)為在多種癌癥發(fā)展中扮演重要角色[1-2]。已有研究結(jié)果表明，lncRNA參與人體細(xì)胞增殖、分化、轉(zhuǎn)移、凋亡等生物學(xué)活動，其在多種惡性腫瘤發(fā)展中也發(fā)揮作用[3-6]。尿路上皮癌相關(guān)基因1（UCA1）是癌癥調(diào)節(jié)耐藥基因，參與多種腫瘤的惡性發(fā)展[7-12]，如胃癌、肺癌、直腸癌等。UCA1是一種來源于人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（HERV-H）家族的lncRNA分子，其基因定位于人類第19號染色體（19p13.12），全長為1.4 kb。lncRNA UCA1最初在膀胱癌被發(fā)現(xiàn)，并能夠促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移[13]。目前，lncRNA UCA1在食管癌中表達(dá)及其作用研究報道較少。本文對lncRNA UCA1在食管鱗癌中表達(dá)及其對癌細(xì)胞黏附和遷移的調(diào)控進(jìn)行分析，探討lncRNA UCA1用于食管鱗癌病人早期診斷及術(shù)后監(jiān)測的臨床價值。現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

2016年5月—2018年5月，收集在本院接受手術(shù)治療的52例食管鱗癌病人作為研究對象，男性28例，女性24例，年齡48～72歲，平均（62.8±7.6）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：所有病人均經(jīng)術(shù)后組織病理檢查證實為食管鱗癌，手術(shù)前均未給予化療及放療處理。排除標(biāo)準(zhǔn)：肝腎功能異常、免疫缺陷、其他惡性腫瘤，以及并發(fā)高血壓、糖尿病等全身系統(tǒng)疾病者。該組病人均自愿接受手術(shù)，對本次研究均知情同意。本研究經(jīng)過我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 儀器和試劑

1.2.1 主要儀器 全自動組織包埋機(jī)（日本櫻花集團(tuán)）;光學(xué)顯微鏡（日本OLYMPUS公司）;實時熒光定量PCR（qRCR）儀（CFX96型，美國Bio-Rad公司）;Eppendorf Research移液器（德國Eppendorf公司）;臺式低溫超速離心機(jī)（德國Eppendorf公司）;-80 ℃冰箱（美國Thermo公司）;CO2培養(yǎng)箱（美國Thermo公司）等。

1.2.2 主要試劑 蘇木精-伊紅（HE）染色試劑盒（索萊寶（中國）公司），Trizol試劑盒（美國Invitrogen公司），All-in-OneTM miRNA qRT-PCR Detection kit（美國Gene Copoeia公司），PCR擴(kuò)增引物、DEPC水（生工生物工程（上海）技術(shù)有限公司），氯仿、異丙醇、無水乙醇（中國國藥集團(tuán)），胎牛血清（德國PAN公司），2.5 g/L的胰蛋白酶、青霉素/鏈霉素注射液（新賽美生物科技有限公司），人食管鱗癌細(xì)胞系Eca109、KYSE170、KYSE150、KYSE9706、KYSE30、TE1和TE13（上海弘順生物科技有限公司），質(zhì)粒si-uca1、si-nc和pc-dna-uca1（上海吉凱基因化學(xué)技術(shù)有限公司合成）。

1.3 實驗方法

1.3.1 標(biāo)本獲取及處理 取病人原發(fā)灶處部分癌組織及距離原發(fā)灶邊緣3～5 cm正常組織。標(biāo)本切除后立即分為兩部分：一部分在新鮮狀態(tài)下用RNA保存液保存以提取RNA;另一部分用40 g/L甲醛溶液固定，做成蠟塊保存，用于HE染色。

1.3.2 lncRNA UCA1表達(dá)的qPCR檢測 Trizol法提取總RNA，采用qPCR兩步法進(jìn)行檢測。設(shè)計lncRNA UCA1引物，然后使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄得到cDNA，配制qPCR反應(yīng)體系，設(shè)置反應(yīng)程序（95 ℃預(yù)變性 10 min，95 ℃變性10 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸10 s）進(jìn)行qPCR擴(kuò)增。通過軟件得到Ct值，單位為HU。

1.3.3 食管癌細(xì)胞遷移和侵襲實驗 采用劃痕試驗和Transwell侵襲實驗分別檢測UCA1基因?qū)κ彻馨┘?xì)胞遷移能力和侵襲能力的影響。構(gòu)建表達(dá)載體并提取重組質(zhì)粒，對重組質(zhì)粒si-UCA1/pc-DNA UCA1進(jìn)行鑒定，隨后進(jìn)行大量的提取和純化，測定其濃度和純度，保存?zhèn)溆谩⒅亟M質(zhì)粒進(jìn)行轉(zhuǎn)染，轉(zhuǎn)染后提取RNA進(jìn)行熒光定量驗證轉(zhuǎn)染效率。以腫瘤細(xì)胞膜著色判斷為陽性，根據(jù)陽性細(xì)胞數(shù)及陽性細(xì)胞染色強(qiáng)度判斷基因表達(dá)結(jié)果，其中≥3+為過表達(dá)，<3+為低表達(dá)。按操作說明進(jìn)行劃痕試驗，在倒置顯微鏡下觀察劃痕后0、12、24 h的劃痕間距，計算細(xì)胞遷移率。根據(jù)操作說明進(jìn)行Transwell侵襲實驗，計數(shù)透過人工基底膜的細(xì)胞數(shù)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析，計量資料數(shù)據(jù)以±s表示，計數(shù)資料以百分?jǐn)?shù)表示。兩組間比較采用t檢驗和χ2檢驗，兩組以上比較采用F檢驗。以P<0.05為差異有顯著性。

2 結(jié)果

2.1 癌組織和癌細(xì)胞UCA1表達(dá)

食管鱗癌組織和癌旁組織的HE染色見圖1。qPCR結(jié)果表明，原發(fā)灶癌組織中UCA1的Ct值為（1.52±0.56） HU，癌旁組織為（0.95±0.36） HU，兩者比較差異有顯著意義（t=6.174，P<0.01）。UCA1在人食管癌細(xì)胞系中的相對表達(dá)量分別為：Eca109（0.61±0.08）、KYSE170（0.52±0.11）、KYSE150（0.31±0.05）、KYSE9706（0.29±0.19）、KYSE30（0.28±0.18）、TE1（0.21±0.11）和TE13（0.22±0.12），均明顯高于正常食管上皮細(xì)胞NE1（0.07±0.03），差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（F=107.26，P<0.01）。并且Eca109、KYSE170細(xì)胞中UCA1表達(dá)相對較高，而在TE1和TE13細(xì)胞中UCA1的表達(dá)較其他細(xì)胞系低。因此，選擇代表性的食管癌細(xì)胞系Eca109、KYSE170、TE1和TE13進(jìn)行后續(xù)相關(guān)的研究。

2.2 UCA1表達(dá)對食管癌細(xì)胞遷移影響

在12和24 h細(xì)胞的劃痕間距百分比結(jié)果表明，與Eca109及KYSE170細(xì)胞比較，過表達(dá)UCA1基因明顯抑制食管癌細(xì)胞系TE1和TE13遷移能力，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=187.38～243.88，P<0.01）;與TE1和TE13細(xì)胞比較，低表達(dá)UCA1基因能夠明顯促進(jìn)食管癌細(xì)胞系Eca109和KYSE170的遷移能力，差異也有統(tǒng)計學(xué)意義（F=133.00～1 252.32，P<0.01）。見表1。

2.3 UCA1表達(dá)對食管癌細(xì)胞侵襲影響

UCA1過表達(dá)的TE1和TE13細(xì)胞能夠透過人工基底膜的數(shù)量明顯高于Eca109和KYSE170，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=1 388.68，P<0.01）。提示UCA1基因的過度表達(dá)顯著促進(jìn)了TE1和TE13食管癌細(xì)胞系的侵襲性。UCA1低表達(dá)的Eca109和KYSE170細(xì)胞透過人工基底膜的數(shù)量明顯低于TE1和TE13，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=426.20，P<0.01）。提示UCA1基因的低表達(dá)顯著抑制了食管癌細(xì)胞系Eca109和KYSE170的侵襲性。見表2。

3 討論

lncRNAs能夠在表觀遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控等不同水平上調(diào)控基因表達(dá)。國外的研究結(jié)果顯示，lncRNAs的異常表達(dá)在各種惡性腫瘤的發(fā)生過程中起著重要作用[14-17]。腫瘤的發(fā)生是原癌基因激活、抑癌基因失活和細(xì)胞的永生化等過程所致，正常細(xì)胞有完善調(diào)控系統(tǒng)使有抑癌作用和致癌作用lncRNAs處于動態(tài)平衡，而在腫瘤細(xì)胞中這種平衡被打破。研究顯示，UCA1在多種腫瘤的發(fā)生中發(fā)揮作用，如胃癌、胰腺癌和宮頸癌等[18-21]。

本文對UCA1在食管鱗癌中的表達(dá)水平及其對腫瘤細(xì)胞的遷移、黏附調(diào)控作用進(jìn)行探討。qPCR結(jié)果表明，原發(fā)灶癌組織中UCA1的Ct值明顯高于癌旁非腫瘤組織，說明腫瘤組織中的UCA1表達(dá)水平明顯升高，這與已有報道結(jié)果相符[22-24]。說明UCA1與食管癌的發(fā)生有一定關(guān)系，提示UCA1有可能作為食管癌的腫瘤標(biāo)志物。

腫瘤細(xì)胞發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移涉及細(xì)胞外基質(zhì)的降解和上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT），細(xì)胞間黏附破壞對上皮可塑性的維持非常重要，該過程由鈣黏蛋白介導(dǎo)，這已被證實是癌癥的最初事件[25]。在腫瘤的發(fā)展過程中，細(xì)胞黏附破壞是一個重要的侵襲和轉(zhuǎn)移事件。本文對UCA1表達(dá)在食管鱗癌細(xì)胞侵襲和遷移中的影響進(jìn)行觀察，研究結(jié)果顯示，低表達(dá)UCA1可抑制Eca109和KYSE170細(xì)胞遷移能力，過表達(dá)UCA1促進(jìn)了TE1和TE13細(xì)胞遷移能力;低表達(dá)UCA1抑制了Eca109和KYSE170細(xì)胞的侵襲能力，過表達(dá)UCA1促進(jìn)了TE1和TE13細(xì)胞侵襲能力。這表明過表達(dá)的UCA1可以促進(jìn)食管鱗癌細(xì)胞的遷移、侵襲能力，反之，干擾UCA1則起到相反的作用。國外通過流式細(xì)胞術(shù)分析顯示，低表達(dá)UCA1基因可以上調(diào)EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子E-cadherin的表達(dá)，下調(diào)N-cadherin、Snail和Vimentin的表達(dá)，抑制食管癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力;過表達(dá)UCA1基因可以下調(diào)EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子E-cadherin的表達(dá)，上調(diào)N-cadherin、Snail和Vimentin的表達(dá)，促進(jìn)食管癌細(xì)胞的遷移和侵襲能力[26]。

綜上所述，lncRNA UCA1在食管鱗癌呈高表達(dá)水平，促進(jìn)食管癌細(xì)胞侵襲和遷移能力，抑制了食管癌細(xì)胞凋亡。本研究同時也證實，血清lncRNA UCA1可作為食管鱗癌病人診斷的新型潛在的循環(huán)腫瘤標(biāo)志物，值得臨床推廣應(yīng)用。

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（本文編輯 于國藝）

[收稿日期]2019-08-27; [修訂日期]2020-04-17

[基金項目]河南省醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)計劃項目（201603169）

[第一作者]王獻(xiàn)（1982-），男，碩士，主治醫(yī)師。

[通信作者]王海兵（1965-），男，碩士，主任醫(yī)師，E-mail：wangsihanvv@163.com。