LncRNA UNC5B-AS1靶向miR-339-5p調控人肺腺癌細胞系A549增殖和凋亡

張 健，張吉炯

(黃石市中心醫院 呼吸內科, 湖北 黃石 435000)

肺癌(lung cancer)起源于氣管、支氣管黏膜或腺體，是一種惡性腫瘤。根據組織病理學特點不同，可分為非小細胞癌和小細胞癌。全球范圍內，肺癌的發病率、病死率都極高且呈上升趨勢[1]。LncRNA是一類真核生物中長度大于200 nt的非編碼RNA分子，它具有多種生物學功能，在一系列疾病都發現了lncRNA表達異常，比如神經退行性疾病、心血管疾病、腎臟疾病、糖尿病和腫瘤等[2]。miRNAs(microRNAs)是一類長度約19～24 nt的非編碼單鏈RNA，廣泛存在于動物、植物、真菌及病毒的基因組中，調控生物體生長發育和疾病發生等過程中相關基因的表達[3]。有研究表明，lncRNA可通過調控miRNA的表達從而影響細胞生物學行為[4]。但是lncRNA UNC5B-AS1能否通過靶向miR-339-5p調控肺癌的發生發展尚未可知。本研究旨在研究lncRNA UNC5B-AS1靶向miR-339-5p對肺癌細胞增殖和凋亡的影響及分子機制。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

組織來源：收集2018年3月至2019年1月到黃石市中心醫院呼吸內科進行治療的30例肺癌患者作為研究對象，其中男13例，女17例，年齡40～70歲，術中收集患者肺癌組織及癌旁組織，備用。此研究經黃石市中心醫院倫理委員會批準(倫理審批號：20180123)，并取得所有家屬及患者的知情同意。

人肺腺癌細胞系A549(中國科學院上海細胞庫)；RPMI-1640培養基、胎牛血清(Invitogen公司)；胰蛋白酶(上海生工生物工程公司)；Lipofectamine 2000(北京天根生化科技公司)；Trizol試劑、反轉錄試劑盒、SYBR Green PCR Master Mix試劑盒(大連TaKaRa生物技術有限公司)；CCK-8試劑盒(上海碧云天生物技術有限公司)；Annexin V-FITC/PI細胞凋亡試劑盒(CST公司)；RIPA裂解液、BCA蛋白定量試劑盒、增強型化學發光試劑(ECL)(Sigma-Aldrich公司)；Cyclin D1、p21、Bcl-2、Bax抗體(Abcam公司)；二抗(Gibco公司)。

1.2 方法

1.2.1 細胞的分組及處理：取對數期A549細胞，胰蛋白酶消化，制備單細胞懸液，按2×105個細胞/孔接種于6孔板，細胞匯合度至70%時進行轉染，按照Lipofectamine 2000將si-NC、si-UNC5B-AS1、miR-NC、miR-339-5p mimics轉染至A549細胞中，培養48 h，si-UNC5B-AS1與anti-miR-NC、si-UNC5B-AS1與anti-miR-339-5p共轉染至A549細胞中，培養48 h，分別作為si-NC組、si-UNC5B-AS1組、miR-NC組、miR-339-5p組、si-UNC5B-AS1+anti-miR-NC組、si-UNC5B-AS1+anti-miR-339-5p組。收集細胞，進行后續實驗。

1.2.2 RT-qPCR 檢測細胞UNC5B-AS1和miR-339-5p表達：Trizol試劑提取細胞總RNA，將RNA反轉錄成cDNA，采用SYBR Green PCR Master Mix試劑盒進行熒光定量，反應條件：95 ℃ 2 min(循環1次)，95 ℃ 30 s，60 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s(循環40次)。UNC5B-AS1：上游引物5′-TCGCTACATCCA CTCTCACC-3′，下游引物 5′-CTTCCAGATCCCACCA CAGT-3′；miR-339-5p：上游引物5′-GGGTCCCT GTCCTCCA-3′，下游引物 5′-TGCGTGTCGTGGAGTC-3′；GAPDH：上游引物5′-AAGGTGAAGGTCGGAGTC AAC-3′，下游引物：5′-GGGGTCATTGATGGCAACAA TA-3′；U6：上游引物5′-AAAGCAAATCATCGGACG ACC-3′，下游引物5′-GTACAACACATTGTTTCCTCG GA-3′。2-ΔΔCt法計算相對表達量。

1.2.3 CCK-8法檢測細胞增殖：將A549細胞按照5×103個/孔接種到96孔板，每個孔10 μL CCK-8溶液，37 ℃培養箱孵育2 h，之后用酶標儀在490 nm的波長處檢測吸光度(A)值。

1.2.4 流式細胞測量術檢測細胞凋亡：取1.0×106個細胞，PBS清洗細胞2次，加入500 μL結合緩沖液。分別向流式管中加入5 μL annexin V-FITC和5 μL PI染液，室溫避光孵育10 min，流式細胞儀檢測細胞凋亡率。

1.2.5 雙熒光素酶報告基因實驗：利用LncBase Experimental v.2生物信息學軟件預測UNC5B-AS1與miR-204-3p的結合位點。分別構建野生型載體UNC5B-AS1-WT與突變型載體UNC5B-AS1-MUT，將載體共轉染至A549細胞中，培養48 h，根據熒光素酶報告檢測試劑盒計算細胞相對熒光素酶活性。

1.2.6 Western blot檢測cyclin D1、p21、Bcl-2、Bax蛋白表達：收集A549細胞，提取細胞總蛋白，BCA檢測蛋白濃度，水浴加熱變性。分離蛋白、轉膜，封閉，加入一抗稀釋液(1∶1 000)，4 ℃過夜孵育，加入二抗稀釋液(1∶2 000)，室溫孵育1 h，滴加ECL顯影，ImageJ軟件分析各條帶吸光度(A)值。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 癌旁組織和肺癌組織中UNC5B-AS1和miR-339-5p的表達

與癌旁組織比較，肺癌組織中UNC5B-AS1表達水平顯著升高(P<0.05)，miR-339-5p表達水平顯著降低(P<0.05)(表1)。

表1 癌旁組織和肺癌組織中UNC5B-AS1和miR-339-5p的表達

2.2 干擾UNC5B-AS1表達對A549細胞增殖和蛋白表達的影響

與si-NC組比較，si-UNC5B-AS1組細胞UNC5B-AS1表達水平顯著降低(P<0.05)；細胞活力在24、48和72 h的A值和cyclin D1蛋白表達顯著降低(P<0.05)，p21蛋白表達顯著升高(P<0.05)(圖1,表2)。

表2 干擾UNC5B-AS1表達對A549細胞增殖和蛋白表達的影響

*P<0.05 compared with si-NC group

2.3 干擾UNC5B-AS1表達對A549細胞凋亡率及凋亡相關蛋白表達的影響

與si-NC組比較，si-UNC5B-AS1組細胞凋亡率、Bax蛋白表達顯著升高(P<0.05)；細胞中Bcl-2蛋白表達顯著降低(P<0.05)(圖2，表3)。

表3 干擾UNC5B-AS1表達對肺癌A549細胞凋亡率及凋亡相關蛋白表達的影響

A.apoptosis-related protein expression diagram; B.apoptosis flow cytometry diagram; 0.05 compared with si-NC group

2.4 miR-339-5p過表達對A549細胞增殖及細胞周期蛋白的影響

與miR-NC組比較，miR-339-5p組細胞miR-339-5p表達水平顯著升高(P<0.05)；細胞活力在24、48和72 h的A值和cyclin D1蛋白表達顯著降低(P<0.05)，p21蛋白表達顯著升高(P<0.05)(圖3，表4)。

表4 miR-339-5p過表達對A549細胞增殖及細胞周期蛋白的影響

0.05 compared with miR-NC group

2.5 miR-339-5p過表達對A549細胞凋亡率及凋亡相關蛋白表達的影響

與miR-NC組比較，miR-339-5p組細胞凋亡率、Bax蛋白表達顯著升高(P<0.05)；細胞中Bcl-2蛋白表達顯著降低(P<0.05)(圖4，表5)。

表5 miR-339-5p過表達對A549細胞凋亡率及凋亡相關蛋白表達的影響

<0.05 compared with miR-NC group

2.6 UNC5B-AS1靶向調控miR-339-5p的表達

UNC5B-AS1與miR-339-5p的結合位點(圖5)。結果顯示，野生型載體UNC5B-AS1-WT細胞中，miR-339-5p組熒光素酶活性顯著低于miR-NC組(P<0.05)(表6)。

表6 雙熒光素酶報告基因實驗

圖5 UNC5B-AS1與miR-339-5p結合位點

2.7 抑制miR-339-5p表達逆轉了干擾UNC5B-AS1表達對A549細胞增殖和凋亡的影響

與(si-UNC5B-AS1+anti-miR-NC)組比較，(si-UNC5B-AS1+anti-miR-339-5p)組細胞活力在24、48和72 h的A值、cyclin D1蛋白、Bcl-2蛋白表達顯著升高(P<0.05)；細胞凋亡率顯著、p21蛋白、Bax蛋白表達顯著降低(P<0.05)(圖6，表7)。

表7 抑制miR-339-5p表達逆轉了干擾UNC5B-AS1表達對A549細胞增殖和凋亡的影響

0.05 compared with si-UNC5B-AS1+anti-miR-NC group

3 討論

肺癌是對人群健康和生命威脅最大的惡性腫瘤,發病率和病死率增長最快。據報道近50年來，男性肺癌發病率和病死率均占所有惡性腫瘤的第一位，女性占第二位[5]。LncRNA可以通過靶向miRNA影響肺癌的發生發展。

本實驗研究顯示，與癌旁組織比較，肺癌組織中UNC5B-AS1表達水平顯著升高，miR-339-5p表達水平顯著降低。有文獻報道結論與本實驗結果研究一致。LncRNA UNC5B-AS1在甲狀腺乳頭狀癌中表達上調，促進了甲狀腺癌的發生發展[6]；LncRNA UNC5B-AS1在卵巢癌組織中呈高表達，促進了卵巢癌細胞增殖[7]，miR-339-5p在彌漫大B細胞淋巴瘤中呈低表達，過表達miR-339-5p能夠抑制腫瘤的增殖、遷移和侵襲[8]。

本實驗研究表明，與si-NC組比較，抑制UNC5B-AS1表達細胞活力顯著降低，細胞凋亡率顯著升高。已有研究發現，lncRNA UNC5B-AS1在結腸癌樣本中表達上調，下調lncRNA UNC5B-AS1表達，可抑制結腸癌細胞增殖、遷移和侵襲[9]。抑制甲狀腺癌細胞中lncRNA UNC5B-AS1表達，可促進結腸癌細胞凋亡[10]。說明抑制lncRNA UNC5B-AS1表達可以抑制肺癌細胞的增殖，促進凋亡。

本實驗研究發現，與miR-NC組比較，miR-339-5p過表達細胞活力顯著降低，細胞凋亡率顯著升高。已有研究表明，上調miR-339-5p的表達可顯著促進胃癌細胞凋亡，并抑制細胞增殖[11]。miR-339靶向ZNF689可抑制肝癌細胞的增殖和侵襲[12]。miR-339-5p在肺癌細胞中的表達水平顯著低于正常水平[13]。說明上調miR-339-5p表達可以抑制肺癌細胞的增殖，促進凋亡。

本實驗發現，與si-UNC5B-AS1+anti-miR-NC組比較，si-UNC5B-AS1+anti-miR-339-5p組細胞活力顯著升高；細胞凋亡率顯著降低。有相似的研究表明，lncRNA MIR17HG通過上調miR-142-3p而抑制非小細胞肺癌增殖[14]。LncRNA SNHG16通過調節miR-520a-3p/EphA2軸促進非小細胞肺癌的發生發展，為非小細胞肺癌的發病機制和治療提供了新的靶點[15]。說明干擾UNC5B-AS1通過上調miR-339-5p表達促進肺癌細胞凋亡、抑制細胞增殖。

綜上所述，干擾UNC5B-AS1通過上調miR-339-5p表達促進肺腺癌細胞系A549凋亡、抑制細胞增殖。為治療肺癌提供提供了新的靶點。