張燦燦,譚志軍
(1.天津醫(yī)科大學一中心臨床學院,天津300192;2.天津市第一中心醫(yī)院普外科,天津300192)
胃癌是常見的惡性腫瘤之一,患病率和死亡率均位于世界前列,由于胃癌的復發(fā)和轉(zhuǎn)移率較高,5年生存率較低,預后較差,而我國在全球范圍內(nèi)又屬于胃癌高發(fā)國家,嚴重影響患者健康,是腫瘤預防和治療的重點[1-2]。形成素樣蛋白2(Formin-like 2,F(xiàn)MNL2)是形成素樣蛋白(Formins)家族成員之一,定位于人類染色體2q23.3,調(diào)控細胞分裂、極性、黏附和形態(tài)發(fā)生[3]。FMNL2 在肌動蛋白絲成核或伸長過程中起著關鍵作用,影響細胞形態(tài),同時FMNL2與癌癥的侵襲和轉(zhuǎn)移有密切關系[4-5]。最近幾年FMNL2 作為腫瘤研究的熱點,主要集中在結(jié)直腸癌[6]、黑色素瘤[7]、乳腺癌[8]等。例如,F(xiàn)MNL2 在結(jié)腸癌中高表達,增強結(jié)腸癌的生長和轉(zhuǎn)移,并且FMNL2 表達異常的患者5年生存率較低[5-6]。但是目前FMNL2 在胃癌中的作用尚不清楚,同時胃癌晚期患者易發(fā)生轉(zhuǎn)移,手術及化療效果不佳,研究FMNL2 在胃癌中的作用機制,在胃癌的治療上將具有重要的指導意義。本研究主要采用免疫組化和實時定量PCR 的方法檢測FMNL2 在胃癌組織中的表達情況,并分析FMNL2 的表達量與其臨床病理因素和生存預后之間的關系,探討FMNL2 在腫瘤形成及轉(zhuǎn)移過程中的機制。
1.1 研究對象 收集我院普外科2017年11月至2018年11月的30例患者胃癌組織標本(取自手術切除經(jīng)病理檢查確認為胃癌標本的組織)及對應的遠癌組織(取自距離原發(fā)病灶邊緣5 cm 以外且病理報告無癌殘留區(qū)的組織);男性21例,女性9例,平均年齡(63.8±11.2)歲,術前均未接受放化療。將收集的組織標本分別存儲于液氮罐和4%組織固定液中以待后續(xù)實驗。本實驗經(jīng)過醫(yī)院倫理委員會討論通過,患者均簽署知情同意書。
1.2 主要實驗試劑 FMNL2 抗體購自英國Abcam公司(貨號:ab72105)。免疫組化試劑盒(貨號:ZLI9018)、DAB 顯色液(貨號:SP9001)等購自北京中杉金橋公司。動物組織總RNA 提取試劑盒購自北京天根公司(貨號:DP431),引物由上海生工公司合成。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自美國Promega 公司(貨號:A5001)。SYBRGREEN購自瑞士Roche公司(貨號:4913914001)。
1.3 免疫組化 按照免疫組化步驟進行實驗,經(jīng)預實驗得出FMNL2 一抗的最佳稀釋濃度為1:200,以PBS 作為陰性對照。免疫組化評分(IHC 評分)通過其染色強度及陽性細胞率進行評分,染色強度分為4類:0(陰性)、1(弱染色)、2(中等染色)、3(強染色);陽性率(即陽性細胞占所有細胞百分比)分為5類:0(<1%)、1(1%~25%)、2(25%~50%)、3(50%~75%)、4(>75%)。IHC 評分為各個染色強度與其對應的陽性細胞率乘積之和,雙盲法閱片,本研究中IHC 評分標準如下:胃癌中FMNL2 低表達IHC評分為≤7,高表達IHC 評分為≥8。
1.4 組織總RNA 提取及逆轉(zhuǎn)錄 取約20 mg 組織,加入300 μL 裂解液勻漿,完成后加入590 μL 無酶水和10 μL 蛋白酶K,混勻后56 ℃金屬浴20 min,低溫離心機以12000×g 離心5 min,取上清420 μL和等量無水乙醇輕柔混勻置于吸附柱中離心1 min,加入350 μL 去蛋白液離心1 min,加入80 μL DNase I 工作液,室溫靜置15 min,重復一次去蛋白液,加入500 μL 漂洗液室溫靜置2 min 離心1 min,重復一次后加入DEPC 水溶解離心即可得RNA 液。按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明操作制備cDNA:取1 μg RNA 和1 μL Oligo(dT)后,補DEPC 水至10.5 μL,70 ℃反應5 min 后迅速置于冰上,加入4 μL 5×Reaction Buffer、3 μL MgCl2、1 μL PCR Nucleotide Mix、1 μL Reverse Transcriptase 和0.5 μL RNnasin?Ribonuclease Inhibitor,程序設為:25 ℃5 min、42 ℃60 min、70℃15min,反應完成后所得反應液為cDNA。
1.5 實時定量PCR 法測定胃癌組織中FMNL2 的表達情況 FMNL2 的上游引物為5′-CCCGCTCTGGAAGACATT-3′,下游引物為5′-CTGCCAACAG TAAGACAAG-3′;GAPDH 的上游引物為5′-TGCAC CACCAACTGCTTAGC-3′,下游引物為5′-GGCATG GACTGTGGTCATGAG-3′。建立20μL 反應體系[Fast Start Universal SYBR Green Master(ROX)10 μL,上下游引物各1 μL,cDNA 1 μL,ddH2O 7 μL],設置反應條件:預變性95 ℃10 min;95℃10 s,60 ℃30 s,40 個循環(huán);95℃15 s,60℃1 min,95℃15 s。通過循環(huán)數(shù)法2-△△ct計算位于組織中各指標的表達情況。
1.6 通過Kaplan-Meier數(shù)據(jù)庫分析FMNL2基因mRNA水平與胃癌患者生存預后的關系 Kaplan-Meier 數(shù)據(jù)庫是一個包含5 種癌癥(乳腺癌、卵巢癌、肺癌、胃癌和肝癌)的mRNA 表達譜芯片公共數(shù)據(jù)庫,從中能夠獲得基因表達與疾病預后的信息。通過此數(shù)據(jù)庫輸入胃癌與目的基因FMNL2 來挖掘數(shù)據(jù),即可得到該基因表達的K-M 曲線圖。
1.7 統(tǒng)計學處理 通過軟件SPSS19.0 對實驗數(shù)據(jù)進行分析,計數(shù)資料采用卡方檢驗,計量資料以±s表示,兩兩比較采用組間t 檢驗,多組間比較采用方差分析,P <0.05 認為差異具有統(tǒng)計學意義。
2.1 胃癌組織中FMNL2 的表達情況 免疫組化染色結(jié)果如圖1 所示,胃癌組織中細胞質(zhì)內(nèi)有大量深棕色顆粒,而在遠癌組織中未觀察到FMNL2 陽性細胞,說明FMNL2 在胃癌組織中的表達與其對應的遠癌組織相比明顯升高。
圖1 IHC 檢測胃癌組織中FMNL1 的表達情況(免疫組化)Fig 1 Expression of FMNL1 in gastric cancer tissues detected by IHC(IHC)
通過實時定量PCR 檢測30 對胃癌組織及與其相對應的遠癌組織中FMNL2 基因的mRNA 表達情況。結(jié)果如圖2 所示,在胃癌組織中,F(xiàn)MNL2 基因的表達水平顯著高于其對應的遠癌組織,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
2.2 FMNL2 的表達水平與臨床病理因素的關系 按照IHC 評分標準進行評分,將30例胃癌組織分為低表達組和高表達組。兩組胃癌組織中FMNL2 表達與臨床病理因素分析如表1 所示,F(xiàn)MNL2 表達與患者年齡、性別及癌癥的浸潤深度、腫瘤分化程度和遠處轉(zhuǎn)移等臨床病理學特征沒有顯著相關性(均P>0.05)。然而,F(xiàn)MNL2 表達水平與胃癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM 分期之間具有相關性(均P<0.05)。
圖2 實時定量PCR 法檢測胃癌組織中FMNL2 的表達Fig2 Expression of FMNL2 in gastric cancer tissues detected by real-time PCR
2.3 胃癌患者FMNL2 基因mRNA 水平與生存預后之間的關系 通過Kaplan-Meier 數(shù)據(jù)庫分析了胃癌組織中FMNL2 基因的表達水平和胃癌患者生存預后之間的關系。結(jié)果如圖3 所示,胃癌組織中FMNL2 基因高表達(high)患者組的生存期較短,生存預后較差,其中位生存期為29 個月,然而FMNL2基因低表達(low)患者組的中位生存期為89 個月,差異有統(tǒng)計學意義(P <0.05)。
Formins 家族是一類參與細胞黏附、細胞分裂、細胞極性和細胞形態(tài)發(fā)生的肌動蛋白修飾蛋白,其中FMNL2 在遷移細胞的前緣產(chǎn)生突出的肌動蛋白結(jié)構(gòu),即板層和絲狀足[9-10]。FMNL2 可促進上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化[5],這與細胞黏連的喪失和遷移能力的增強有關[11]。在健康組織中,F(xiàn)MNL2 廣泛表達,最高表達在中樞神經(jīng)系統(tǒng)[10,12];FMNL2 在幾種癌癥中表達上調(diào),尤其是在轉(zhuǎn)移性腫瘤中[6,13]。不受控制的增殖以及侵襲性和轉(zhuǎn)移性是惡性腫瘤的一個特征。因此,對腫瘤組織中FMNL2 的研究是必要的。
遷移和侵襲是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要起始步驟。而FMNL2 與腫瘤的遷移和侵襲密切相關,例如,F(xiàn)MNL2在結(jié)腸癌中的表達與腫瘤侵襲和淋巴轉(zhuǎn)移密切相關[14]。Zhu 等[6]研究表明,F(xiàn)MNL2 在結(jié)腸癌中的表達水平較高,同時FMNL2 的高表達也被發(fā)現(xiàn)與結(jié)腸癌的侵襲和遷移相關[14],這為FMNL2 在癌細胞生長中的作用提供了直接證據(jù)。相反,在FMNL2 水平較低的肝癌中,F(xiàn)MNL2 過表達抑制肝癌細胞的運動和侵襲[15]。這說明FMNL2 在不同腫瘤類型中起著不同的作用。在胃癌細胞中發(fā)現(xiàn):抑制FMNL2 基因的表達可影響胃癌細胞的增殖并誘導其凋亡,這表明FMNL2可能參與胃癌的生長[16]。本研究探討了FMNL2 在胃癌組織中的作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)FMNL2 在胃癌組織中高表達,并且高表達組的胃癌惡性程度較高,促進淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,表明FMNL2 可能與胃癌發(fā)展進程以及轉(zhuǎn)移密切相關。此結(jié)果與Zhong 等發(fā)現(xiàn)的FMNL2 參與胃癌細胞轉(zhuǎn)移的結(jié)論一致。然而FMNL2 在胃癌發(fā)生、發(fā)展中的作用機制還有待進一步探索。
在多種人類癌癥中均發(fā)現(xiàn)FMNL2 的異常表達,并且與腫瘤進展和不良預后相關,例如在結(jié)直腸癌中,F(xiàn)MNL2 高表達可能與淋巴轉(zhuǎn)移瘤相關,而在肝癌中,F(xiàn)MNL2 表達降低被認為是預后較差的一個標志[15,17]。通過Kaplan-Meier 數(shù)據(jù)庫分析FMNL2在胃癌中對生存預后的作用,發(fā)現(xiàn)胃癌患者FMNL2高表達組的生存期少于低表達組的生存期,中位生存期僅29 個月。本研究結(jié)果推測,在胃癌組織中FMNL2 表達量越高,胃癌的惡性程度越高,患者的預后也越差。
綜上所述,通過本實驗證明FMNL2 在胃癌組織中高表達,并且FMNL2 很可能是了解胃癌發(fā)生和轉(zhuǎn)移的重要生物學分子,為胃癌的治療提供了新的思路和途徑。