






[摘要] 目的: 研究轉導蛋白β樣1 X連接受體1(transducin beta-like 1 X-linked receptor,TBL1XR1)在卵巢癌患者組織中表達,及其對卵巢癌A2780細胞增殖和遷移的影響。方法: 采用實時熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測10對卵巢癌組織、癌旁組織中及人卵巢癌IOSE80、A2780、CP70、SKOV-3中TBL1XR1 mRNA表達,篩選TBL1XR1 mRNA高表達細胞株。選擇4~6周齡雌性BALB/C裸鼠,建立卵巢癌人源腫瘤異種移植(patient-derived tumor xenografts,PDTX)模型;將10只模型鼠均分為siR-NC組和si-TBL1XR1組,每組5只,分別給予siR-NC、si-TBL1XR1局部注射,10 mg/kg,每3 d注射1次,18 d后取各組瘤組織,計算其體積與重量。取卵巢癌A2780細胞,將其分為siR-NC組、si-TBL1XR1組、pcDNA3.1組和pcDNA3.1-TBL1XR1組,分別予以siR-NC、si-TBL1XR1、pcDNA3.1空載質粒和pcDNA3.1-TBL1XR1質粒處理;采用蛋白免疫印跡法檢測各組卵巢癌細胞周期蛋白表達,MTT比色法檢測細胞活力,流式細胞術檢測細胞周期和凋亡細胞比例,以及Transwell細胞遷移實驗檢測細胞遷移能力。結果: 卵巢癌組織中TBL1XR1 mRNA表達明顯高于癌旁組織(Plt;0.05);人卵巢癌A2780細胞系TBL1XR1 mRNA表達明顯高于卵巢癌IOSE80、CP70、SKOV-3細胞系(Plt;0.05)。與siR-NC組相比,第18天si-TBL1XR1組瘤體積明顯減小(Plt;0.05),重量明顯降低(Plt;0.05)。與siR-NC組相比,si-TBL1XR1組促癌細胞周期蛋白表達明顯降低(Plt;0.05),與pcDNA3.1組相比,pcDNA3.1-TBL1XR1組表達則明顯升高(Plt;0.05);與siR-NC組相比,si-TBL1XR1組卵巢癌細胞遷移數明顯降低(Plt;0.05),早期凋亡和晚期凋亡細胞比例明顯升高(Plt;0.05);與pcDNA3.1組相比,pcDNA3.1-TBL1XR1組卵巢癌細胞遷移數明顯增多(Plt;0.05),早期凋亡和晚期凋亡細胞比例明顯降低(Plt;0.05)。結論: TBL1XR1在卵巢癌組織中呈高表達,降低TBL1XR1 mRNA表達可抑制卵巢癌A2780細胞增殖和遷移。
[關鍵詞] 卵巢癌;轉導蛋白β樣1 X連接受體1(TBL1XR1);人源腫瘤異種移植模型;細胞周期
[中圖分類號] R737.31" [文獻標志碼] A" [文章編號] 1671-7783(2024)04-0331-07
DOI: 10.13312/j.issn.1671-7783.y230090
[引用格式]褚秀,金蔚. 轉導蛋白β樣1 X連接受體1表達對卵巢癌A2780細胞增殖和遷移的影響[J]. 江蘇大學學報(醫學版), 2024, 34(4): 331-337.
[基金項目]常熟市衛生和計劃生育委員會科技計劃立項項目(csws201801);常熟市科技局立項項目(20170016)
[作者簡介]褚秀(1997—),女,碩士研究生;金蔚(通訊作者),主任醫師;E-mail: jinweichsh@126.com
Effect of the expression of transducer protein β-like 1 X linked receptor 1 on proliferation and migration of ovarian cancer A2780 cells
CHU Xiu JIN Wei2
(1. School of Medicine, Jiangsu University, Zhenjiang Jiangsu 212013; 2. Department of Obstetrics and Gynecology, Changshu Second People′s Hospital, Changshu Jiangsu 215500, China)
[Abstract] Objective: To investigate the expression of transducer protein β-like 1 X linked receptor 1 (TBL1XR1) in the tissues of ovarian cancer patients and its effect on the proliferation and migration of ovarian cancer A2780 cells. Methods: Real-time quantitative fluorescent PCR (qRT-PCR) was used to detect the expression of TBL1XR1 mRNA in 10 pairs of ovarian cancer tissues and adjacent tissues, and IOSE80, A2780, CP70 and SKOV-3 human ovarian cancer cell lines, the latter was used to screen the cell lines with high expression of TBL1XR1 mRNA. BALB/C nude mice aged 4-6 weeks were selected to establish patient-derived tumor xenografts (PDTX) model. Ten PDTX model mice were divided into siR-NC group and si-TBL1XR1 group, with 5 mice in each group; siR-NC and si-TBL1XR1 were given via local injection, respectively, 10 mg/kg, once every 3 days. After 18 days, cancer tissues were harvested from each group, and their volume and weight were calculated. Ovarian cancer A2780 cells were taken and divided into siR-NC group, si-TBL1XR1 group, pcDNA3.1 group and PCDNA3.1-TBL1XR1 group; and they were treated with siR-NC, si-TBL1XR empty vector plasmid pcDNA3.1 and PCDNA3.1-TBL1XR1 plasmid, respectively. The expression of cyclin in ovarian cancer cells in each group was detected by Western blotting, the cell viability was detected by MTT, the cell cycle and the proportion of apoptotic cells were detected by flow cytometry, and the cell migration ability was detected by Transwell assay. Results: The expression of TBL1XR1 mRNA in ovarian cancer tissues was significantly higher than that in adjacent tissues (Plt;0.05), and the expression of TBL1XR1 mRNA in human ovarian cancer A2780 cell line was significantly higher than that in IOSE80, CP70 and SKOV-3 cell lines (Plt;0.05). Compared with siR-NC group, the tumor volume and weight of si-TBL1XR1 group were significantly decreased on the 18th day (both Plt;0.05). Compared with the siR-NC group, the expression of cyclin in si-TBL1XR1 group was significantly decreased (Plt;0.05), while the expression in PCDNA3.1-TBL1XR1 group was significantly increased compared with pcDNA3.1 group (Plt;0.05). Compared with siR-NC group, the number of ovarian cancer cell migration in si-TBL1XR1 group was greatly decreased (Plt;0.05), and the proportion of early and late apoptotic cells was markedly increased (Plt;0.05); and compared with pcDNA3.1 group, the migration number of ovarian cancer cells in pcDNA3.1-TBL1XR1 group was significantly increased (Plt;0.05), and the proportion of early apoptotic and late apoptotic cells was greatly decreased (Plt;0.05). Conclusion: TBL1XR1 is highly expressed in ovarian cancer tissues, and reducing TBL1XR1 mRNA expression could significantly inhibit the proliferation and migration of ovarian cancer A2780 cells.
[Key words] ovarian cancer; transducer protein β-like 1 X linked receptor 1 (TBL1XR1); patient-derived tumor xenografts models; cell cycle
卵巢癌是婦科惡性腫瘤患者死亡的主要原因之一,其中上皮性卵巢癌占80%~90%,全球5年生存率低于30%[1]。卵巢癌患者預后差[2-3],目前雖然晚期和轉移性卵巢癌的靶向治療已取得一些進步,但效果有限。
轉導蛋白β樣1 X連接受體1(transducin beta-like 1 X-linked receptor,TBL1XR1)是含有F-box/WD40-重復的蛋白質[4],參與轉錄調控,在調控基因抑制和激活之間的精確轉換中起重要作用[5-8],并且影響腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移[9-10]。本課題組前期研究表明,TBL1XR1 mRNA在卵巢癌組織中的表達明顯高于癌旁組織,且TBL1XR1 mRNA表達水平越高,則卵巢癌患者總生存率和無病生存率越低[11]。因此,本研究擬通過建立人源腫瘤異種移植(patient-derived tumor xenografts,PDTX)模型,探究以TBL1XR1基因作為目標靶的藥物對卵巢癌細胞增殖和遷移的影響。
1 材料和方法
1.1 卵巢癌組織來源及實驗動物、細胞和主要試劑
選擇2021年1月至2021年12月于常熟市第二人民醫院婦產科行R0切除術的患者10例,入選標準為卵巢惡性腫瘤診斷與治療指南(2021年版)[12]。分別取其卵巢癌組織和癌旁組織(距離病灶2 cm的組織),置入RPMI 1640培養基中(含20%胎牛血清和0.05%鏈霉素)。所有標本提供者均簽署知情同意書。
4~6周齡雌性BALB/C裸鼠48只,體重(20±2)g,購自南京大學南京生物醫藥研究院,飼養于SPF級動物房(25±2)℃,40%~70%濕度,12 h∶12 h晝夜交替,自由飲食。PDTX模型鼠的飼養、腫瘤移植和傳代方法及觀測指標參照文獻[13]。
人卵巢癌IOSE80、A2780、CP70和SKOV-3細胞株均購自中國科學院上海生命研究所。pc DNA3.1(+)空載質粒、pcDNA3.1-TBL1XR1質粒、蛋白酶抑制劑、免疫印跡化學發光試劑ECL購自美國Thermo公司;siR-NC和si-TBL1XR1由江蘇吉瑪生物公司構建并合成;RIPA裂解液、Trizol試劑、MTT及結晶紫染色液購自上海碧云天生物技術有限公司。兔抗人TBL1XR1、細胞周期蛋白D1(cyclinD1)、細胞周期蛋白E2(cyclinE2)、p21、細胞周期蛋白依賴性激酶4(CDK4)、GAPDH單克隆抗體以及抗兔IgG二抗購自英國Abcam公司。青霉素鏈霉素溶液(雙抗)購自武漢尚恩生物技術有限公司;RPMI 1640培養基及胎牛血清購自美國Gibco公司;RNA反轉錄試劑盒、SYBR-Green PCR Master Mix購自美國Applied Biosystems公司;PVDF膜購自美國Bio-Rad公司;甲臜溶解液購自上海瑞奇生物技術有限公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 qRT-PCR檢測人卵巢癌組織和癌旁組織中TBL1XR1 mRNA表達 Trizol試劑盒提取總RNA,反轉錄試劑盒轉錄成cDNA,SYBR Green PCR Master Mix試劑盒行qRT-PCR。TBL1XR1上游引物:5′-GGGCCTTTATGCTGCCCTAA-3′,下游引物:5′-TTC-ATTCTCTTCTGTACCTGGGA-3′;GAPDH上游引物:5′-GCAACTAGGATGGTGTGGCT-3′;下游引物:5′-TC-CCATTCCCCAGCTCTCATA-3′。以GAPDH為內參。
20 μL qRT-PCR體系:2 μL cDNA,10 μL 2×SYBR Green PCR Master Mix,上、下游引物各0.4 μL,7.2 μL蒸餾水;反應步驟:95 ℃預變性5 min,95 ℃變性15 s,60 ℃退火60 s,72 ℃延伸40 s,共40個循環。以2-ΔΔCt表示目的基因相對表達量。
1.2.2 qRT-PCR檢測各細胞株中TBL1XR1 mRNA表達 具體實驗方法同“1.2.1”。取TBL1XR1 mRNA相對表達量最高的細胞株進行后續細胞實驗。
1.3 模型實驗
1.3.1 卵巢癌PDTX模型構建及分組 取4~6周齡裸鼠飼養于SPF級環境中。選擇卵巢癌手術切除2 h內腫瘤活力較好的組織樣本,在含有1%雙抗的培養基中將腫瘤組織剪成約2 mm×2 mm×2 mm小塊。裸鼠行異氟醚麻醉后,將套管針刺入背部皮下,快速注入腫瘤組織,移植完成后縫合切口,每3 d測量小鼠皮下移植瘤體積。待移植瘤長至1 000~1 500 mm3,可進行傳代。荷瘤裸鼠脫臼處死后,將裸鼠置于75%乙醇中浸泡2 min,獲取腫瘤組織后,接種方法如上所述。傳至第3代腫瘤能夠穩定生長且成瘤率大于80%則表明建模成功。將建模成功后的第3~7代的10只荷瘤模型鼠隨機分為2組:siR-NC組和si-TBL1XR1組,每組5只,按照組別分別給予siR-NC、si-TBL1XR1腫瘤局部周圍注射,10 mg/kg,每3 d注射1次;治療18 d后,處死小鼠,取各組移植瘤。
1.3.2 記錄移植瘤體積變化和重量 每3 d測量1次小鼠腫瘤體積,18 d后測量小鼠移植瘤重量和體積。
1.4 細胞實驗
1.4.1 細胞分組 取卵巢癌A2780細胞,將其分為siR-NC組、si-TBL1XR1組、pcDNA3.1組和pcDNA3.1-TBL1XR1組,分別予以siR-NC、si-TBL1XR1、pcDNA3.1空載質粒和pcDNA3.1-TBL1XR1質粒處理。
1.4.2 蛋白免疫印跡檢測卵巢癌細胞周期蛋白表達水平 在RIPA裂解液中滴入適量的PMSF,低溫混勻,配制好細胞裂解液。取“1.4.1”4組卵巢癌A2780細胞,6孔板每孔細胞加入250 μL配置好的細胞裂解液,低溫反應裂解30 min;4 ℃,12 000 r/min離心5 min取上清液;加入上樣緩沖液靜置1 h,獲得實驗蛋白樣品;采用紫外分光光度計評估蛋白濃度;BCA法測定蛋白濃度;行10% SDS-PAGE,70 V電泳30 min,110 V電泳60 min;350 mA轉膜110 min,將蛋白轉移至PVDF膜;5%脫脂奶粉室溫封閉2 h;加入TBL1XR1、cyclinD1、p21、cyclinE2、CDK4和GAPDH一抗(稀釋比均1∶3 000),4 ℃孵育過夜;TBST洗膜3次,加入抗兔IgG二抗(稀釋比為1∶10 000),室溫孵育2 h;TBST洗膜;ECL發光液顯影,Image J拍照并分析。實驗重復3次。
1.4.3 MTT比色法檢測卵巢癌細胞增殖率 取孵育24 h后的4組卵巢癌對數生長期細胞于培養板中,每孔加入100 μL MTT溶液,孵育4 h;加入100 μL甲臜產物溶解液繼續孵育,直至在普通光學顯微鏡下觀察發現甲臜產物全部溶解。酶聯免疫檢測儀記錄24、48、72 h時570 nm處光密度(D)值。每組重復3次。
1.4.4 流式細胞術檢測細胞凋亡率、細胞周期的改變 取“1.4.1”4組A2780細胞,胰酶消化,收集細胞,PBS洗滌2次;75%乙醇固定過夜;4 ℃行1 000 r/min離心10 min,棄上清液;PBS洗凈殘留乙醇;加入PI對細胞進行染色,4 ℃避光孵育30 min;流式細胞儀檢測分析。
1.4.5 Transwell檢測卵巢癌A2780細胞遷移能力的改變 取1×104個各組卵巢癌A2780細胞,用無血清培養基稀釋至200 μL,接種于鋪有或無magtrigel的上室中。Transwell板中加入含10%胎牛血清的DMEM,然后將Transwell小室放入板中,并在小室中加入細胞懸液,孵育24 h;多聚甲醛固定細胞30 min;結晶紫染色30 min;PBS沖洗后常溫干燥。光鏡下拍照,每個Transwell小室隨機選10個視野光鏡下拍照,取遷移細胞數平均值進行統計。
1.5 統計學分析
作圖、數據分析分別采用GraphPad Prism 7.0和SPSS 26.0統計軟件。計量資料用均數±標準差(x±s)表示,若數據符合正態分布,則兩組間比較采用獨立樣本t檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗;若數據不符合正態分布,則用非參數檢驗,兩組間比較用Kruskal-Wallis檢驗;P<0.05為差異有統計學意義。
2 結果
2.1 TBL1XR1 mRNA在人卵巢癌組織中呈高表達
qRT-PCR結果顯示,卵巢癌組織中TBL1XR1 mRNA相對表達量明顯高于癌旁組織(H=6.81,Plt;0.05)。見圖1。
2.2 TBL1XR1 mRNA在卵巢癌A2780細胞株中高表達
qRT-PCR結果顯示(圖2),TBL1XR1 mRNA在卵巢癌A2780細胞株中相對表達量顯著高于卵巢癌IOSE80、CP70、SKOV-3細胞株(t分別為3.79,3.09,2.29,P均<0.01)。因此,選取卵巢癌A2780細胞株進行后續實驗。
2.3 si-TBL1XR1干預抑制卵巢腫瘤生長
由圖3可見,si-TBL1XR1組小鼠瘤體在干預第12天后體積逐漸變小,而siR-NC組瘤體則繼續增長;其中,與siR-NC組相比,第3、6、9、12、15天,si-TBL1XR1組腫瘤體積差異無統計學意義(P>0.05),第18天腫瘤體積明顯減小(t=2.43,P<0.05),小鼠腫瘤瘤體重量明顯降低(t=3.37,P<0.05)。
2.4 卵巢癌A2780細胞中相關細胞周期蛋白的表達
結果顯示,與siR-NC組相比,si-TBL1XR1組卵巢癌A2780細胞中TBL1XR1、CDK4、cyclinD1和cyclinE2蛋白相對表達水平明顯降低(t分別為3.17,2.19,-3.29,3.86,P均lt;0.05),p21蛋白相對表達水平明顯升高(t=4.67,Plt;0.05);與pcDNA3.1組相比,pcDNA3.1-TBL1XR1組TBL1XR1、CDK4、cyclinD1和cyclinE2蛋白相對表達水平明顯升高(t分別為2.17,4.01,3.11,4.15,P均lt;0.05),p21蛋白相對表達水平明顯降低(t=4.56,Plt;0.01)。見圖4。
2.5 si-TBL1XR1干預抑制卵巢癌A2780細胞增殖
結果顯示(圖5),與siR-NC組相比,72 h時si-TBL1XR1組卵巢癌A2780細胞D(570 nm)值明顯降低(t=2.35,Plt;0.05),即si-TBL1XR1組細胞活力較弱;與pcDNA3.1組相比,72 h時pcDNA3.1-TBL1XR1組卵巢癌A2780細胞D(570 nm)值明顯增高(t=1.78,P<0.05),即pcDNA3.1-TBL1XR1組細胞活力較強。
2.6 卵巢癌A2780細胞凋亡、細胞周期的改變
流式細胞術檢測結果顯示(圖6),與siR-NC組相比,si-TBL1XR1組卵巢癌A2780細胞S期細胞比例明顯降低(t=1.13,P<0.05),早期凋亡和晚期凋亡比例顯著增高(t=4.41、5.17,P均lt;0.05);與pcDNA3.1組相比,pcDNA3.1-TBL1XR1組卵巢癌A2780細胞S期細胞比例明顯增高(t=2.64,P<0.05),早期凋亡和晚期凋亡比例明顯降低(t=3.13、1.43,P均lt;0.05)。
2.7 si-TBL1XR1抑制卵巢癌A2780細胞遷移
Transwell遷移實驗顯示,與siR-NC組相比,24 h后si-TBL1XR1組卵巢癌A2780細胞遷移數明顯減少(t=2.89,Plt;0.05);與pcDNA3.1組相比,而pcDNA3.1-TBL1XR1組卵巢癌A2780細胞遷移數顯著增多(t=3.67,Plt;0.05)。見圖7。
3 討論
TBL1XR1作為TBL1家族的一員,其在人原發性肺鱗狀細胞癌、宮頸癌、乳腺癌和結腸癌中表達上調[14-15],表明TBL1XR1可能在腫瘤進展中發揮重要作用。本研究結果顯示,TBL1XR1 mRNA在卵巢癌組織中的表達明顯高于癌旁組織,與既往研究結果相符,由此肯定了TBL1XR1基因作為卵巢癌靶向治療靶點的合理性。為驗證該想法,本實驗建立PDTX模型,并通過腫瘤皮下異種移植建模。皮下異種移植操作簡單,移植效率高,對于成瘤后的腫瘤便于觀察,但由于皮下缺乏血管,不能及時給予腫瘤組織足夠的營養,因此只適用于高度惡性的腫瘤,且成瘤率不高,本研究卵巢癌荷瘤鼠建模成功率僅為41.7%。有研究通過建立PDTX模型研究卵巢癌一線化療方案的有效性,結果表明用紫杉醇+鉑類7 d后即出現腫瘤生長明顯抑制[16]。本研究采用si-TBL1XR1干預12 d后平均腫瘤體積出現下降趨勢,18 d si-TBL1XR1組腫瘤體積較siR-NC組明顯縮小。相較于目前卵巢癌的一線化療方案而言,si-TBL1XR1抑瘤速度并無優越性,但本研究體現出針對TBL1XR1 mRNA的干預有明確的抑瘤效果,且靶向治療針對性強,治療精準,毒副反應小[17]。由此表明,可以考慮將si-TBL1XR1與其他化療藥物聯合應用,以獲得更高性價比的治療效果。
cyclinD1是細胞周期調節中重要的調控因子,與CDK4結合對細胞周期進行正調控[18-19],而cyclinE過表達可促進細胞快速進入S期,細胞惡性增殖,導致腫瘤發生[20]。p21既可作為腫瘤抑制基因又可作為細胞凋亡的抑制劑[21]。本研究結果顯示,降低TBL1XR1表達可致CDK4、cyclinD1、cyclinE2等及相關細胞周期蛋白相對表達水平降低,p21蛋白表達升高,S期細胞比例增加,出現細胞周期S期停滯,TBL1XR1過表達則相反。在細胞周期中,G0/G1期細胞開始合成RNA和蛋白質,S期是DNA復制和合成的重要階段。S期停滯導致DNA復制、有絲分裂、細胞生長和增殖失敗,腫瘤生長停滯甚至倒退。TBL1XR1表達降低導致S期停滯且TBL1XR1與其他細胞周期蛋白密切關聯、相互影響[22]。此外,本實驗結果表明,TBL1XR1低表達則腫瘤細胞相對活性明顯降低,即降低TBL1XR1表達可以使腫瘤細胞生長停滯,從而抑制卵巢癌發展,這可能與其影響腫瘤微環境、促進炎癥和沉默信號通路等[17]相關,但具體機制有待進一步研究。
研究表明,卵巢癌鉑類化療的耐藥機制主要包括逃避細胞凋亡、基因突變及其他外部因素等[23]。細胞早期凋亡時出現脂膜內側外翻、線粒體膜電位下降,而在凋亡晚期,染色體DNA會發生斷裂,且凋亡一旦發生則不可停止。選擇性抑制Bcl-2蛋白家族成員的抗凋亡作用是腫瘤治療的重要手段[24]。本研究發現,降低TBL1XR1 mRNA可促進卵巢癌A2780細胞凋亡,即可以選擇性抑制TBL1XR1 mRNA表達作為抗卵巢癌的新的治療手段,具體有待后續進一步研究。
本研究以TBL1XR1為切入點,建立了可用于實驗的卵巢癌PDTX模型。結果表明,TBL1XR1 mRNA在卵巢癌組織中呈高表達,降低TBL1XR1 mRNA和蛋白表達可抑制卵巢癌A2780細胞增殖和遷移,促進其早期凋亡。
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[收稿日期] 2023-03-27" [編輯] 劉星星