RNA干擾SBF2對人口腔癌細胞株SCC15增殖、凋亡及侵襲的影響

李天客 陳 中 包 陽 張素欣

(河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院口腔科，河北 石家莊 050071)

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RNA干擾SBF2對人口腔癌細胞株SCC15增殖、凋亡及侵襲的影響

李天客 陳 中 包 陽 張素欣

(河北醫(yī)科大學第四醫(yī)院口腔科，河北 石家莊 050071)

目的 探討RNA干擾SET結合因子2(SBF2)表達對人口腔癌細胞株SCC15增殖、凋亡及侵襲的影響。方法 根據(jù)SBF2的mRNA序列及siRNA設計原則，設計并合成3條靶向SBF2基因的siRNA(SBF2-siRNA1、SBF2-siRNA2、SBF2-siRNA3)，以陽離子脂質(zhì)體Lipofectamine 2000為載體轉(zhuǎn)染取對數(shù)生長期SCC15細胞，同時設轉(zhuǎn)染不針對任何基因的隨機序列(siRNA-NC)。轉(zhuǎn)染48 h后采用實時定量聚合酶鏈反應(qRT-PCR)檢測SBF2干擾效率，分別于轉(zhuǎn)染24、48、72 h采用WST-1法評價討RNA干擾SBF2對SCC15細胞增殖的影響，分別于轉(zhuǎn)染24、48 h后采用Annexin V-FITC/PI雙標流式細胞術和Transwell小室法檢測SCC15細胞的凋亡率及穿膜細胞數(shù)以評價RNA干擾SBF2對凋亡和侵襲能力的影響。結果 與僅行轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine 2000處理的對照組相比，SBF2-siRNA1、SBF2-siRNA2和SBF2-siRNA3組SCC15細胞中SBF2 mRNA水平均降低(P<0.05)，且干擾率由高至低依次為SBF2-siRNA2>SBF2-siRNA3> SBF2-siRNA1，故選取干擾效率最高的SBF2-siRNA2用于后續(xù)實驗。與對照組和siRNA-NC組相比，SBF2-siRNA組的增殖抑制率和凋亡率均升高，而穿膜細胞數(shù)降低，以上差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；對照組和siRNA-NC組以上指標的無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。結論 RNA靶向干擾SBF2表達可抑制人口腔癌細胞增殖及侵襲能力并誘導其凋亡。

RNA干擾；SET結合因子2；口腔癌；增殖；凋亡

口腔癌是頭部常見的惡性腫瘤，確切發(fā)病機制尚不清楚，臨床治療手段較局限且效果不理想〔1〕。惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個多基因多途徑共同作用的結果，涉及多個基因的異常表達，故探討影響口腔癌惡性行為的關鍵基因?qū)τ谠摬〉姆乐斡兄匾饬x〔2〕。SET結合因子2(SBF2)是一個新近發(fā)現(xiàn)的與癌癥相關的一個因子，Wu等〔3〕發(fā)現(xiàn)SBF2基因與胰腺癌患者的生存有關，Long等〔4〕研究發(fā)現(xiàn)在胰腺癌細胞中靶向沉默SBF2可抑制胰腺癌細胞增殖并誘導其凋亡，以上提示該基因在胰腺癌發(fā)生發(fā)展中起一定作用，但目前SBF2基因在口腔癌中的作用效果及方式尚不清楚。為此，本研究設計了3條靶向針對SBF2的小干擾RNA(siRNA)，通過高效轉(zhuǎn)染常用的口腔癌細胞株SCC15以篩選干擾效果最強的siRNA，進一步觀察對其增殖、凋亡及侵襲的影響。

1 材料與方法

1.1 細胞株與試劑 人口腔癌細胞株SCC15購自中國科學院上海細胞庫，WST細胞增殖毒性分析試劑盒購自中國碧云天生物技術有限公司，胎牛血清(FBS)購自TBD公司，RPMI 1640培養(yǎng)基及Opti-MEM培養(yǎng)基購自Gibco BRL公司，Annexin-FITC/PI凋亡檢測試劑盒購自晶美生物工程有限公司，胰蛋白酶購自 Promega公司，陽離子脂質(zhì)體Lipofectamine 2000、Trizol及逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自Invitrogen公司，核酸染料SYBR Green I購自北京鼎國生物科技有限公司，Transwell小室購自美國Corning公司。

1.2 細胞培養(yǎng) 將SCC15細胞復蘇后，接種于含10% FBS、100 U/ml青霉素及100 μg/ml鏈霉素的RPMI 1640培養(yǎng)瓶中，于37℃、體積分數(shù)為5%的CO2培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，48 h后首次更換培養(yǎng)液，棄去未貼壁細胞，此后每2～3 d換液1次，倒置顯微鏡下觀察細胞形態(tài)，待達80%～90%融合后，胰酶消化傳代。

1.3 小干擾RNA引物設計及轉(zhuǎn)染 根據(jù)SBF2的mRNA序列(NM_030962.3)及特異性siRNA引物設計網(wǎng)站(http：//sidirect2.rnai.jp)設計3條靶向SBF2基因的siRNA(SBF2-siRNA1、SBF2-siRNA2、SBF2-siRNA3)，同時設計不針對任何基因的隨機序列(siRNA-NC)，以上序列均由上海吉瑪制藥有限公司合成。SBF2-siRNA1：5′-UUUGAAUUCCCAAUUGCUGGA-3′，SBF2-siRNA2：5′-AUUUUCCUGUAUUAAUUCCUG-3′，SBF2-siRNA3：5′-UAAAGAUCUCUACUACUUCUG-3′，siRNA-NC：5′-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3′ 。

1.4 siRNA轉(zhuǎn)染 于轉(zhuǎn)染24 h前將對數(shù)生長期SCC15細胞以2×105個/ml的濃度接種于6孔板，將50 μl含200 pmol 靶向SBF2 siRNA的Opti-MEM培養(yǎng)基及50 μl 含轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine 2000的Opti-MEM培養(yǎng)基混合5 min，將以上混合物加入2 ml接種SCC15細胞的不含血清及抗生素的RPMI 1640培養(yǎng)基，4 h后采用含血清的培養(yǎng)基替換，培養(yǎng)48 h后采用實時定量聚合酶鏈反應(qRT-PCR)檢測SBF2干擾效率。

1.5 qRT-PCR檢測SCC15細胞中SBF2 mRNA水平 采用Trizol試劑提取SCC15細胞中的總RNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄試劑盒轉(zhuǎn)錄成為cDNA，采用SYBR Green I染料進行RT-PCR擴增，條件：95℃變性3 min，(95 ℃ 30 s+60 ℃ 30 s)共40個循環(huán)，72℃ 30 s延伸。采用2-△△Ct進行相對定量分析，計算SBF2相對于內(nèi)參的表達量。SBF2上游引物：5′-AAGGAGTCTGTATTTGGGAATGT-3′，下游引物：5′-GGCTAGAGACGTTTACATTGGG-3′；β-actin上游引物：5′-AGCGGGAAATCGTGCGTGAC-3′，下游引物：5′-ACTCCTGCTTGCTGATCCACATC-3′。選取干擾率最高的siRNA進行后續(xù)試驗，根據(jù)siRNA片段轉(zhuǎn)染情況將SCC15細胞共分為SBF2-siRNA組和siRNA-NC組，同時設僅行轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine 2000處理的對照組。

1.6 WST-1法檢測細胞增殖 取3組轉(zhuǎn)染后的SCC15細胞，以每孔2×103個接種于96孔板，每組設3個復孔，分別于轉(zhuǎn)染24、48、72 h后向每孔加入WST-1工作液10 μl，繼續(xù)孵育3 h后，于450 nm波長下采用酶標儀檢測吸光值(A)，根據(jù)公式計算RNA靶向干擾SBF2相對于對照組的增殖抑制率：抑制率(%)=(A對照組-A干擾組)/A對照組×100%。

1.7 Annexin V-FITC/PI雙標流式細胞術檢測凋亡情況 收集3組轉(zhuǎn)染24、48 h的SCC15細胞1×106個，經(jīng)PBS緩沖液沖洗后，加入200 μl 1 ×Annexin V結合液懸浮細胞，加入10 μl Annexin-FITC，室溫避光反應10 min后加入10 μl PI，避光反應15 min后，采用FACSCalibur 流式細胞儀檢測細胞凋亡情況。

1.8 Transwell小室檢測細胞侵襲情況 將3組轉(zhuǎn)染后的SCC15細胞置于已經(jīng)Matrigel膠包被的Transwell上室，Transwell下室加入含10%胎牛血清的RPMI 1640培養(yǎng)基，24、48 h后用棉簽輕輕擦掉上室側(cè)未穿過膜的細胞以及基質(zhì)膠，下層侵襲的細胞經(jīng)4%多聚甲醛固定30 min，自然風干后用1%結晶紫染色，高倍鏡下(×400)隨機選取5個具有代表性的視野計數(shù)穿膜細胞數(shù)。實驗重復3次。

1.9 統(tǒng)計學處理 采用SPSS18.0軟件行單因素方差分析(one way ANOVA)，兩兩比較采用SNK法。

2 結 果

2.1 RNA干擾后SCC15細胞SBF2 mRNA水平變化 與僅行轉(zhuǎn)染試劑Lipofectamine 2000處理的對照組相比，SBF2-siRNA1、SBF2-siRNA2和SBF2-siRNA3組SCC15細胞中SBF2 mRNA水平均降低(P<0.05)，且抑制率由高至低依次為SBF2-siRNA2>SBF2-siRNA3> SBF2-siRNA1，故選取干擾效率最高的SBF2-siRNA2用于后續(xù)實驗。siRNA-NC組的SBF2 mRNA水平與對照組的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 RNA干擾后SCC15細胞SBF2 mRNA水平變化及干擾率

與對照組比較：1)P<0.05；與SBF2-siRNA1組比較：2)P<0.05；與SBF2-siRNA2組比較：3)P<0.05；與SBF2-siRNA3組比較：4)P<0.05

2.2 RNA干擾SBF2對SCC15細胞增殖的影響 SBF2-siRNA組SCC15細胞的增殖抑制率均高于對照組和siRNA-NC組(P<0.05)，且對照組和siRNA-NC組增殖抑制率無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。見表2。

表2 RNA干擾SBF2后SCC15細胞增殖抑制率變化

與對照組比較：1)P<0.05；與SBF2-siRNA組比較：2)P<0.05,下表同

2.3 RNA干擾SBF2對SCC15細胞凋亡的影響 SBF2-siRNA組SCC15細胞的凋亡率高于對照組和siRNA-NC組(P<0.05)，且對照組和siRNA-NC組凋亡率無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。見表3。

表3 RNA干擾SBF2后SCC15細胞凋亡率變化

2.4 RNA干擾SBF2對SCC15細胞侵襲的影響 SBF2-siRNA組SCC15細胞的穿膜細胞數(shù)低于對照組和siRNA-NC組(P<0.05)，且對照組和siRNA-NC組穿膜細胞數(shù)無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。見表4。

表4 RNA干擾SBF2后SCC15細胞穿膜細胞數(shù)變化±s,個,n=3)

3 討 論

SBF2位于11p15.4，盡管其具有一個非活動性磷酸酶結構域，但其可提高MTMR2的催化活性并可能改變MTMR2的細胞定位〔5〕，而MTMR2在細胞內(nèi)的主要功能為磷脂酰肌醇-3-磷酸酶同時可拮抗某些磷脂酰肌醇-3激酶的活性〔6〕。此外，SBF2與MTMR2構成的復合體可影響某些細胞表面受體的分揀和降解，如介導腫瘤細胞生長的表皮生長因子受體的活性〔7〕，以上提示SBF2可能在腫瘤發(fā)生發(fā)展中起到一定作用。然而SBF2與口腔癌細胞增殖、凋亡及侵襲的關系目前尚不明確，故本研究設計靶向SBF2的siRNA并轉(zhuǎn)染常用的口腔癌SCC15細胞，采用體外研究的方法觀察干擾SBF2表達對SCC15細胞增殖、凋亡及侵襲的影響。

本研究在轉(zhuǎn)染靶向SBF2的3條siRNA后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)染后SCC15細胞中的SBF2 mRNA水平均降低，提示靶向干擾成功，可干擾SBF2表達。細胞的增殖及凋亡過程受到嚴格的調(diào)控，兩者的動態(tài)失衡是腫瘤難以有效控制的關鍵，而對于口腔癌細胞，控制增殖及凋亡亦是關鍵點〔8，9〕。本研究發(fā)現(xiàn)，靶向SBF2 siRNA對SCC15細胞活性的抑制作用呈時間依賴性，也表明SBF2在SCC15細胞的增殖過程中發(fā)揮重要作用。與Long等〔4〕的研究一致，靶向干擾SBF2表達可抑制胰腺癌細胞PANC-1的增殖，提示該基因可能參與了惡性腫瘤細胞的增殖調(diào)控過程，推測可能原因為SBF2可影響與腫瘤增殖相關受體的活性及表達，如表皮生長因子受體等〔6〕。Long等〔4〕亦發(fā)現(xiàn)SBF2干擾后PANC-1細胞的凋亡率亦升高，提示該基因同樣也參與了對凋亡通路的調(diào)節(jié)過程，下一步將重點研究沉默該基因?qū)χ匾蛲鐾返挠绊憽ong等〔4〕指出SBF2干擾可通過抑制TGF-β通路的活性，本研究推測SBF2有可能通過作用TGF-β通路來發(fā)揮對SCC15細胞增殖及凋亡的影響。

鑒于復發(fā)轉(zhuǎn)移至頸部淋巴結或遠處器官是口腔癌治療失敗的主要原因〔10，11〕，故抑制其復發(fā)轉(zhuǎn)移有重要臨床意義，因此本研究探索干擾SBF2表達對SCC15細胞侵襲的影響。本文結果提示靶向轉(zhuǎn)染SBF2可能成為預防口腔癌復發(fā)轉(zhuǎn)移的新靶點，更表明SBF2對癌細胞惡性轉(zhuǎn)換的影響是多個方面的。

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〔2015-10-19修回〕

(編輯 徐 杰)

張素欣(1974-)，女，副主任醫(yī)師，博士，主要從事口腔癌的綜合治療研究。

李天客(1983-)，男，主治醫(yī)師，碩士，主要從事口腔癌的綜合治療研究。

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A

1005-9202(2016)21-5260-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.21.020