Nef對(duì)乳腺癌細(xì)胞survivin與RASSF2基因的調(diào)控及細(xì)胞凋亡*

賈麗君 尹曉然 昝瑛

(西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院腫瘤科，陜西 西安 721000)

乳腺癌是女性易患的惡性腫瘤之一，其中，乳腺癌又分為原發(fā)性乳腺癌和繼發(fā)性乳腺癌。原發(fā)性乳腺癌是指發(fā)生于乳腺本身，而不是繼發(fā)于其他組織器官轉(zhuǎn)移而形成的惡性腫瘤；繼發(fā)性乳腺癌是指其他部位癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移至乳腺，最終形成乳腺癌[1]。甲基蓮心堿 (Neferine, Nef)是一種雙芐基異喹啉類生物堿，具有降壓、抗血栓形成、抗氧化等多種臨床作用。最近相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，Nef對(duì)乳腺癌細(xì)胞具有一定作用，但具體作用效果及機(jī)制尚未明確[2]。Survivin 屬于凋亡抑制蛋白(Inhibitor of Apoptosis Protein, IAP)家族，Survivin會(huì)在多種人類腫瘤中過度表達(dá)[3]。Survivin的過量表達(dá)抑制細(xì)胞凋亡，并促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展和對(duì)抗癌藥物和放射線的抵抗，但尚不清楚Survivin在乳腺癌細(xì)胞中的作用機(jī)制[4]。RASSF2是新近發(fā)現(xiàn)的抑癌基因，對(duì)肺癌、肝癌等癌細(xì)胞的生長(zhǎng)具有明顯抑制作用，但對(duì)乳腺癌細(xì)胞的作用研究報(bào)道較少[5]。因此，本研究旨在探討Nef對(duì)乳腺癌細(xì)胞survivin、RASSF2基因的調(diào)控及細(xì)胞凋亡的情況。

1 材料與方法

1.1 一般材料 將在ATCC細(xì)胞庫(kù)購(gòu)買的乳腺癌細(xì)胞株zr-75-30細(xì)胞分為癌細(xì)胞組(CC組)：?jiǎn)渭儂r-75-30細(xì)胞不做其他處理，正常培養(yǎng)；低濃度組(LC組)：將zr-75-30細(xì)胞與濃度為5 mg/kg Nef混合培養(yǎng)；中濃度組(MC組)：將zr-75-30細(xì)胞與濃度為10 mg/kg Nef混合培養(yǎng)；高濃度組(HC組)：將zr-75-30細(xì)胞與濃度為20 mg/kg Nef混合培養(yǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑 Nef(大連美侖生物技術(shù)有限公司)；PVDF 膜(Millipore，美國(guó))；高壓滅菌鍋(Hirayama Manufacturing，日本)。

1.3 細(xì)胞培養(yǎng) 將zr-75-30細(xì)胞株在含有胎牛血清的DMEM培育液中培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞數(shù)量為80%～90%時(shí)，胰蛋白酶消化zr-75-30細(xì)胞，消化后，采取1600 r/min進(jìn)行離心，時(shí)間為5 min，收集、重懸并培養(yǎng)細(xì)胞。將細(xì)胞接種在96孔板上，密度為1×104個(gè)細(xì)胞/孔，在5%CO2+95%空氣的混合氣體中培養(yǎng)過夜，然后加入5、10、20 mg/kg濃度的Nef混合液培養(yǎng)24 h。

1.4 Hoechst 33258 熒光染色法檢測(cè)zr-75-30凋亡 按 Hoechst 染色試劑盒說明書操作[6]。熒光顯微鏡下觀察并拍攝圖片，以細(xì)胞皺縮、胞核致密濃染、熒光強(qiáng)度增強(qiáng)等作為細(xì)胞凋亡指標(biāo)。

1.5 流式細(xì)胞儀檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞凋亡情況 調(diào)整zr-75-30細(xì)胞密度為1.2×106/L，接種于6 孔板中，處理12 h，繼續(xù)培養(yǎng)24 h。0.01 mol/L PBS洗滌，300×g離心5 min，置-4 ℃冰箱培養(yǎng)，PBS洗滌3次，37 ℃水浴30 min，吹打均勻，4 ℃避光孵育30 min。使用Guava流式細(xì)胞儀進(jìn)行流式上樣檢測(cè)。

1.6 Western blot法檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞中survivin的蛋白含量 將zr-75-30細(xì)胞進(jìn)行裂解并提取核蛋白，并對(duì)核蛋白的濃度進(jìn)行測(cè)量，分裝后，保存在-20 ℃的環(huán)境中。將提取出的蛋白溶液和緩沖溶液進(jìn)行混均，按照4∶1的比例進(jìn)行，為了讓蛋白質(zhì)變性需將蛋白溶液全部進(jìn)行煮沸處置。把電泳后的50 μm蛋白樣品轉(zhuǎn)移到PVDF膜上，加入脫脂奶粉，并進(jìn)行封閉，時(shí)長(zhǎng)為1 h。加入1抗后進(jìn)行TTBS漂洗，每次漂洗10 min，一共進(jìn)行3次漂洗，最后加入2抗對(duì)溶液進(jìn)行稀釋，再在常溫的環(huán)境中封閉1 h。取出PVDF膜，TTBS漂洗10 min×3，DAB顯色后數(shù)碼相機(jī)照相。

1.7 免疫組化法檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞中RASSF2的蛋白含量 將zr-75-30細(xì)胞入二甲苯中處理，完成后，再分別浸入不同濃度的酒精中。在100 mL 0.01 mol枸櫞酸緩沖液沖洗、浸泡，PBS沖洗3次，加熱修復(fù)15 min，冷卻至室溫。沖洗，室溫封閉，滴加一抗(兔抗人RASSF2抗體)37 ℃ 30～40 min，沖洗，滴加生物素化二抗37 ℃ 40 min，沖洗，DAB顯色，水洗終止反應(yīng)，蘇木素復(fù)染，分化，梯度酒精脫水干燥，中性樹膠封固。

1.8 qRT-PCR法檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞中survivin、RASSF2 mRNA的表達(dá)含量 把保存在-80 ℃環(huán)境中的zr-75-30細(xì)胞取出。將液氮冷凍中的zr-75-30細(xì)胞進(jìn)行研磨, 用Trizol進(jìn)行總RNA的提取，逆轉(zhuǎn)錄按照說明書嚴(yán)格進(jìn)行，將逆轉(zhuǎn)后所得的cDNA進(jìn)行熒光反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。所有反應(yīng)嚴(yán)格按照反應(yīng)的條件進(jìn)行擴(kuò)增，內(nèi)參采用GAPDH，變性3 min 95 ℃，變性5 s 95 ℃，退火1 min 60 ℃，一共40個(gè)循環(huán)。取得到的平均值后得到Ct值，計(jì)算方法用2-△△Ct法進(jìn)行分析，見表1。

2 結(jié)果

2.1 Hoechst 33258 熒光染色法檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞凋亡情況 CC組、LC組、MC組及HC組細(xì)胞凋亡數(shù)量分別為(156.25±56.24)、(247.01±63.84)、(297.35±70.14)、(516.54±102.36)個(gè)。CC組zr-75-30細(xì)胞熒光強(qiáng)度較弱，凋亡數(shù)量較少，LC組、MC組及HC組細(xì)胞的細(xì)胞核出現(xiàn)核固縮的概率顯著高于CC組(均P<0.05)；其中，HC組與LC組、MC組相比，HC組細(xì)胞凋亡細(xì)胞數(shù)量最多(P<0.05)，見圖1。

表1 引物序列

圖1 各組細(xì)胞凋亡情況

2.2 流式細(xì)胞儀檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞凋亡情況 CC組、LC組、MC組及HC組細(xì)胞凋亡率分別為0.31±0.09、0.45±0.12、0.64±0.18、0.76±0.21。HC組zr-75-30細(xì)胞凋亡數(shù)量最多，凋亡率最高；CC組zr-75-30細(xì)胞凋亡數(shù)量最少，凋亡率最低；LC組、MC組細(xì)胞的凋亡數(shù)量顯著低于HC組(均P<0.05)，見圖2。

圖2 各組乳腺癌細(xì)胞凋亡率

2.3 Western blot法檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞中survivin的蛋白含量 通過Western blot法，CC組、LC組、MC組及HC組zr-75-30細(xì)胞內(nèi)的survivin蛋白含量分別為1.21±0.35、0.79±0.16、0.51±0.11、0.30±0.09。CC組zr-75-30細(xì)胞survivin蛋白表達(dá)高于LC組、MC組及HC組(均P<0.05)；LC組細(xì)胞survivin蛋白表達(dá)高于MC組、HC組(均P<0.05)，見圖3。

2.4 免疫組化法檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞中RASSF2 的表達(dá)情況 在zr-75-30細(xì)胞中RASSF2陽(yáng)性染色，呈現(xiàn)紫色顆粒。HC組zr-75-30細(xì)胞中RASSF2陽(yáng)性數(shù)較多，而在CC組zr-75-30細(xì)胞中RASSF2陽(yáng)性數(shù)較少。HC組與LC組、MC組相比，HC組zr-75-30細(xì)胞中RASSF2陽(yáng)性數(shù)明顯較高(均P<0.05)。見圖4。

圖3 各組細(xì)胞中survivin的蛋白含量

圖4 各組細(xì)胞中RASSF2的表達(dá)

2.5 qRT-PCR法檢測(cè)zr-75-30細(xì)胞中survivin、RASSF2 mRNA的表達(dá)含量 CC組、LC組、MC組、HC組zr-75-30細(xì)胞中的survivin mRNA表達(dá)量分別為1.03±0.21、0.76±0.16、0.61±0.14、0.37±0.08，RASSF2 mRNA表達(dá)含量分別為0.43±0.09、0.73±0.14、0.85±0.18、1.06±0.26。HC組zr-75-30細(xì)胞中的survivin mRNA表達(dá)量最低，CC組zr-75-30細(xì)胞中表達(dá)量最高；HC組與LC組、MC組相比，survivin mRNA含量明顯較低(均P<0.05)，RASSF2 mRNA表達(dá)含量與survivin相反，見圖5。

圖5 各組細(xì)胞中survivin、RASSF2 mRNA表達(dá)含量

3 討論

乳腺癌發(fā)病率已位居?jì)D科癌癥首位。中國(guó)屬于發(fā)病率較低的國(guó)家，但是，近年來增長(zhǎng)速度卻持續(xù)升高[7]。我國(guó)乳腺癌患者年齡逐漸下降，平均比其他國(guó)家女性早10～15年。現(xiàn)今，乳腺癌已引起臨床及科研人員高度關(guān)注[8]。雖然現(xiàn)在手術(shù)治療，術(shù)后的化、放療發(fā)展迅速，但仍不能阻礙癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移。乳腺癌的轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)嚴(yán)重影響患者的康復(fù)時(shí)間，給治療增加了很多困難[9-10]。近年來，國(guó)內(nèi)在治療乳腺癌方面獲得了較多成就，但癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移情況時(shí)有發(fā)生，發(fā)生率也同樣居高不下[11]。與其它腫瘤的發(fā)生相似，乳腺癌癌變是一個(gè)長(zhǎng)期、多步驟的疾病過程，涉及了復(fù)雜的遺傳表觀、遺傳異常等[12]。對(duì)乳腺癌患者轉(zhuǎn)移情況的進(jìn)行把控，緩解患者治療時(shí)所受的痛苦，抑制腫瘤發(fā)展是目前醫(yī)學(xué)界研究的重點(diǎn)。

Nef屬于中藥及天然藥物提取范疇，近年來，其醫(yī)學(xué)作用逐漸被證實(shí)。臨床試驗(yàn)研究顯示，Nef在多種疾病中均有一定作用，如肺癌、高血壓等[13]。臨床中，Nef對(duì)乳腺癌細(xì)胞存在一定作用，但具體機(jī)制尚未可知。本研究結(jié)果顯示，CC組zr-75-30細(xì)胞熒光強(qiáng)度較弱，凋亡數(shù)量較少，LC組、MC組及HC組細(xì)胞的細(xì)胞核出現(xiàn)核固縮的概率顯著高于CC組，其中，HC組與LC組、MC組相比，HC組細(xì)胞凋亡細(xì)胞數(shù)量最多(均P<0.05)。HC組zr-75-30細(xì)胞凋亡數(shù)量最多，凋亡率最高；CC組zr-75-30細(xì)胞凋亡數(shù)量最少，凋亡率最低；LC組、MC組細(xì)胞的凋亡數(shù)量顯著低于HC組。Nef具有抗炎、降血壓等多重作用，在心律失常、腫瘤等多種疾病中具有治療作用[14]。有臨床實(shí)驗(yàn)研究顯示，Nef能預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和再狹窄的產(chǎn)生，同時(shí)可抑制多種癌癥疾病的發(fā)展速度，達(dá)到治療效果。Nef濃度能夠顯著影響乳腺癌細(xì)胞的活性，與癌細(xì)胞的惡性度關(guān)系顯著，Nef濃度越高，能使其惡性度顯著下降，這與乳腺癌的治療率及復(fù)發(fā)率有顯著關(guān)系[15]。溫海燕等[16]研究顯示，Nef以時(shí)間和濃度依賴的方式抑制乳腺癌細(xì)胞增殖、細(xì)胞毒性增加，導(dǎo)致細(xì)胞周期于G0/G1阻滯并促進(jìn)癌細(xì)胞凋亡。Nef抗乳腺癌的可能作用機(jī)制是激活線粒體凋亡途徑。唐小卿[17]研究顯示，Nef能逆轉(zhuǎn)MCF 7/Adr細(xì)胞的凋亡抗性，其作用機(jī)制可能與抑制P gp的功能和表達(dá)、增加ADR在MCF 7/Adr細(xì)胞內(nèi)的積累有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示，HC組zr-75-30細(xì)胞中survivin蛋白表達(dá)最低，CC組zr-75-30細(xì)胞survivin蛋白表達(dá)高于LC組、MC組、HC組，LC組細(xì)胞survivin蛋白表達(dá)高于MC組、HC組。CC組zr-75-30細(xì)胞中RASSF2陽(yáng)性數(shù)較少，HC組與LC組、MC組相比，HC組zr-75-30細(xì)胞中RASSF2陽(yáng)性數(shù)顯著較高。HC組zr-75-30細(xì)胞中的survivin mRNA表達(dá)量最低，CC組zr-75-30細(xì)胞中表達(dá)量最高；HC組與LC組、MC組相比，HC組zr-75-30細(xì)胞中survivin mRNA含量明顯較高，RASSF2 mRNA表達(dá)含量與survivin相反。細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)異常通過異常延長(zhǎng)細(xì)胞存活、促進(jìn)轉(zhuǎn)化突變的積累和增強(qiáng)對(duì)免疫監(jiān)視的抵抗力而與癌癥發(fā)生有關(guān)。最近，survivin作為IAP家族的一個(gè)新成員引起了廣泛的關(guān)注，并參與細(xì)胞凋亡和細(xì)胞周期進(jìn)程的調(diào)節(jié)。基于其抗凋亡功能，survivin的干擾蛋白表達(dá)降低了人類異常有絲分裂細(xì)胞的生存力，抑制腫瘤的發(fā)展，并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡[18]。通過抑制Survivin基因的表達(dá)，細(xì)胞凋亡會(huì)明顯增加，survivin可能是包括乳腺癌在內(nèi)的腫瘤的重要治療靶點(diǎn)。侯歌等[19]研究顯示，對(duì)Survivin表達(dá)水平的檢測(cè)有望成為乳腺癌含紫杉醇化療方案的預(yù)測(cè)指標(biāo)，且針對(duì)Survivin高表達(dá)患者聯(lián)合復(fù)方苦參注射液可能提高化療的有效率，甚至延長(zhǎng)PFS。RASSF2是RASSF家族重要成員，在多種人類腫瘤中均存在其異常甲基化而表達(dá)沉默。RASSF2具有促進(jìn)凋亡和細(xì)胞周期停滯、抑制生長(zhǎng)的作用[20-21]。在腫瘤大鼠體內(nèi)RASSF2高表達(dá)能減緩大鼠癌細(xì)胞擴(kuò)散生長(zhǎng)，同時(shí)，下調(diào)RASSF2的表達(dá)含量能夠促進(jìn)癌細(xì)胞增殖，表明RASSF2與腫瘤的發(fā)展有密切關(guān)系[22-23]。馬騰飛等[24]研究顯示，5-Aza-CdR可通過逆轉(zhuǎn)RASSF2A基因異常甲基化導(dǎo)致該基因表達(dá)上調(diào)來抑制MCF-7細(xì)胞增殖，RASSF2A是一個(gè)乳腺癌相關(guān)抑癌基因。有研究報(bào)道，Nef可能通過靶向作用于多種蛋白促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞凋亡等生物學(xué)過程。因此，采用Nef達(dá)到治療乳腺癌的目的，為乳腺癌的診斷和治療發(fā)展新方向[25]。

4 結(jié)論

Nef對(duì)乳腺癌(zr-75-30)細(xì)胞的凋亡存在促進(jìn)作用，且與濃度呈正相關(guān)，在20 mg/kg濃度下促進(jìn)效果最佳，其作用原理可能與Nef抑制細(xì)胞中survivin表達(dá)及上調(diào)RASSF2表達(dá)有關(guān)。