潘曉波,王雪,任雨,翁國(guó)斌
磷酸二酯酶5基因在腎癌組織中表達(dá)情況的研究
潘曉波,王雪,任雨,翁國(guó)斌
目的探討磷酸二酯酶5(PDE5)基因在腎癌組織中的表達(dá)情況。方法采用RT-qPCR和Westernblot實(shí)驗(yàn)檢測(cè)45例腎癌及其癌旁組織中PDE5基因的表達(dá)水平。結(jié)果腎癌PDE5/癌旁PDE5的mRNA陽(yáng)性表達(dá)相對(duì)Ct值為(1.65±0.1189),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.01);腎癌PDE5/癌旁PDE5的蛋白陽(yáng)性表達(dá)的相對(duì)灰度值為(2.664±0.3419),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.01)。結(jié)論P(yáng)DE5基因在腎癌的發(fā)生發(fā)展中可能起重要作用。
磷酸二酯酶5;腎腫瘤;癌
腎癌是泌尿系統(tǒng)較常見(jiàn)的惡性腫瘤之一,目前手術(shù)切除仍是主要的治療手段。近些年分析腎癌的生物學(xué)特性,探索其治療的新途徑成為了臨床關(guān)注的熱點(diǎn)。有研究發(fā)現(xiàn)磷酸二酯酶5(PDE5)在某些腫瘤如結(jié)腸癌、膀胱癌及乳腺癌等腫瘤中呈強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá)且活性明顯增加進(jìn)而調(diào)控腫瘤細(xì)胞凋亡,由此推測(cè)PDE5在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用。然而,PDE5在腎癌中的表達(dá)情況還不清楚,因此,本研究采用RT-qPCR、Western blot實(shí)驗(yàn)研究PDE5基因在腎癌組織中的表達(dá)情況,為今后腎癌的臨床治療尋找新靶點(diǎn)提供理論依據(jù)。報(bào)道如下。
1.1一般資料收集寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鄞州醫(yī)院2011—2015年手術(shù)切除的腎癌組織45例,術(shù)前均未行放化療,標(biāo)本均于術(shù)后立即取材并保存在液氮中。選取距腫瘤邊緣2 cm以上的癌旁組織作對(duì)照。其中男27例,女18例;年齡28~82歲,平均(56.99±4.98)歲;按AJCC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病理分期:T1~T2 32例,T3~T4 13例;按TNM分期標(biāo)準(zhǔn):Ⅰ~Ⅱ期29例,Ⅲ~Ⅳ期16例;分化程度:高分化9例,中分化31例,低(未)分化5例;腫瘤直徑:≥4cm者19例,<4cm者26例。
1.2檢測(cè)方法
1.2.1RT-qPCR實(shí)驗(yàn)檢測(cè)PDE5mRNA在不同組織中的表達(dá)。分別取腎癌組織及癌旁組織,采用TrizolReagent試劑盒(Invitrogen,美國(guó))提取細(xì)胞總RNA,測(cè)量RNA濃度,然后應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(Toyobo,日本)進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。合成后的cDNA進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)(Toyobo,日本),肌動(dòng)蛋白(B-actin)作內(nèi)參對(duì)照。根據(jù)PDE5及B-actin基因序列設(shè)計(jì)引物為:PDE-5正向5’-CACACCGAATCTTGCTCTTG-3’,反向5’-TCAGAATCCTTGACAACAATGG-3’,擴(kuò)增產(chǎn)物134 bp;B-actin正向5’-AATCGTGCGTGACATTAAG-3’,反向5’-GAAGGAAGGCTGGAAGAG-3’,擴(kuò)增產(chǎn)物178bp。定量的方法參照文獻(xiàn)[1],以Ct法表示基因的表達(dá)量。
1.2.2Western blot實(shí)驗(yàn)檢測(cè)PDE5蛋白在不同組織中的表達(dá)量。將腎癌組織及癌旁正常組織用組織蛋白提取液勻漿后,磷酸緩沖鹽溶液(PBS)沖洗,溶解于冰浴PBS緩沖液(0.lmol/LTris-HCl,pH 8.0、100 mmol/L NaCl、1 mmol/L EDTA、1%乙基苯基聚乙二醇、0.5%脫氧膽酸鈉、0.1%SDS、0.1%蛋白酶抑制劑混合物、10mmol/LPMSF),30 min。4℃下21 000 r/min離心30min,離心收集上清液,Bradford法檢測(cè)蛋白濃度,取溶于緩沖液中的20 mg蛋白質(zhì)行12%SDSPAGE電泳,轉(zhuǎn)PVDF膜上,加入相應(yīng)抗體進(jìn)行免疫印記。由ECL試劑盒(碧云天生物技術(shù)研究所)完成檢測(cè),應(yīng)用Quantity One 4.4軟件處理分析。
1.3統(tǒng)計(jì)方法采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組比較用檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料比較用2檢驗(yàn)。<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1PDE5 mRNA在腎癌及癌旁組織中的表達(dá)情況134 bp(PDE5)及178 bp (B-actin)處均有單一特異性條帶,134bp處的條帶腎癌組較癌旁組織組明顯(封三彩圖2A),腎癌組織中的PDE5 mRNA表達(dá)明顯高于癌旁組織(封三彩圖2B),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(=5.323,<0.05)。
2.2PDE5蛋白在腎癌及癌旁組織中的表達(dá)情況腎癌及癌旁組織組織內(nèi)均有PDE5蛋白表達(dá),蛋白條帶位置為105 kDa(封三彩圖3A)。蛋白條帶灰度值分析表明,PDE5蛋白在腎癌組織中表達(dá)較癌旁組織明顯增高(封三彩圖3B),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(=4.869,<0.05)。
PDE5是環(huán)核苷酸水解酶超家族的成員之一,可以特異性水解細(xì)胞內(nèi)第二信使cGMP[2],最早從大鼠的肺中提純出來(lái)[3],后在1993年首次被克?。?]。PDE5主要分布于大腦、陰莖海綿體、血管平滑肌細(xì)胞、肺及血小板等[5],主要是調(diào)節(jié)平滑肌的收縮,同時(shí)在大腦內(nèi)cGMP信號(hào)傳遞上起到重要的作用[6]。
國(guó)內(nèi)外研究證實(shí),PDE5在結(jié)腸癌、膀胱癌及乳腺癌中高表達(dá)且活性增加[7-8],但其在人腎癌組織中的表達(dá)情況如何,目前尚未見(jiàn)報(bào)道。本研究顯示PDE5在腎癌組織中的表達(dá)較癌旁組織高(<0.05),提示其可能在腎癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。研究發(fā)現(xiàn)PDE5抑制劑對(duì)多種腫瘤細(xì)胞具有抑制作用,有研究發(fā)現(xiàn)PDE5在甲狀腺腫瘤中高表達(dá),應(yīng)用西地那非阻止了腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移[9-10]。Kwon等[11]報(bào)道,PDE5抑制劑提高了結(jié)腸癌細(xì)胞內(nèi)cGMP濃度,激活了下游的PKG,進(jìn)而抑制細(xì)胞增殖及誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Ren等[12]通過(guò)轉(zhuǎn)染表達(dá)PDE5特異性的反義序列的載體于人腎癌OSRC2細(xì)胞,PDE5基因表達(dá)減少,促進(jìn)了細(xì)胞凋亡,研究表明cGMP/PKG信號(hào)傳導(dǎo)通路在調(diào)節(jié)腎癌細(xì)胞的增殖和存活方面起著重要的作用。由此可見(jiàn),PDE5抑制劑可以抑制細(xì)胞內(nèi)cGMP的特異性水解,提高腫瘤細(xì)胞內(nèi)濃度,激活下游PKG,使細(xì)胞增殖抑制,發(fā)揮抗凋亡作用。本研究發(fā)現(xiàn)PDE5在腎癌組織中也呈高表達(dá),因此推測(cè)cGMP/PKG信號(hào)傳導(dǎo)通路在腎癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,但具體作用機(jī)制尚需研究,為進(jìn)一步研究腎癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制提供理論依據(jù),同時(shí)為探索腎癌治療新途徑提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
[1]LivakKJ,SchmittgenTD.Analysisofrelative gene expression data using real-time quantitative PCR andthe 2(-Delta Delta C (T)method[J].Methods,2001,25(4):402-408.
[2]Zhu B,Strada SJ.The novel functions of cGMP-specific phosphodiesterase 5 and itsinhibitorsincarcinomacellsandpulmonary/cardiovascular vessels[J].Curr Top Med Chem,2007,7(4):437-454.
[3]FrancisSH,LincolnTM,CorbinJD.Characterization o f a novel cGMP bindingproteinfromratlung[J].JBiolChem,1980,255 (2):620-626.
[4]McAllister-Lucas LM,Sonnenburg WK,Kadlecek A,et al.The structure obovine lung cGMP-binding,cGMP-specific,phosphodiesterase,deduced,from,cDNA,clone [J].JBiolChem,1993,268(268):22863-22873.
[5]Keravis T,Lugnier C.Cyclic nucleotide phosphodiesterase(PDE)isozymes as targets of the intracellular signalling network:benefits of PDE inhibitors invarious diseases andperspectivesforfuture therapeuticdevelopments[J].J Pharmacol,2012,165 (5):1288-1305.
[6]Bender AT,Beavo JA.Cyclic nucleotide phosphodiestemses:molecular regulation to clinical use[J].Pharmacol Rev,2006,58 (3):488-520.
[7]ThompsonWJ,PiazzaGA,LiH,etal.Exisulindinductionofapoptosisinvolvesguanosine 3',5'-cyclic monophosphate phosphodiesteraseinhibition,proteinkinaseGactivation,and attenuatedbeta-catenin[J].CancerRes,2000,60(13):3338-3342.
[8]Tinsley HN,Gary BD,Keeton AB,et al. InhibitionofPDE5bysulindac sulfideselectively induces apoptosis and attenuates oncogenic Wnt/beta-catenin-mediated transcriptioninhumanbreasttumorcells[J].CancerPrevRes(Phila),2011,4(8):1275-1284.
[9]Tinsley HN,Gary BD,Keeton AB,et a1. Sulindac sulfidese-lectively inhibits growth andinducesapoptosisofhumanbreas tumor cells by phosphodiesterase 5 inhibition.elevationofcyclicGMP,andactivationofproteinkinase G[J].Mol Cancer ther,2009,8(12):3331-3340.
[10]SponzielloM,Verrienti A,Rosignolo F,et a1.PDE5expressioninhumanthyroidtumors and effects of PDE5 inhibitors on growthandmigrationofcancercells[J].Endocrine,2015,50(2):434-441.
[11]Kwon IK,Wang R,Thangaraju M,et al. PKG inhibits TCF signaling in colon cancer cellsbyblocking beta-catenin expression andactivatingFOXO4[J].Oncogene,2010,29(23):3423-3434.
[12]RenY,ZhengJ,YaoX,etal.Essentialrole ofthecGMP/PKGsignalingpathwayinregulatingtheproliferationandsurvivalofhuman renalcarcinomacells[J].International Journal ofMolecularMedicine2014,32(1/2):293-294.
10.3969/j.issn.1671-0800.2016.08.009
R737.11
A
1671-0800(2016)08-0997-02
2016-01-25
(本文編輯:孫海兒)
315040寧波,寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鄞州醫(yī)院
潘曉波,Email:179571095 @qq.com