林 杰,區(qū)活輝,王衛(wèi)東,馬 靖,張偉杰,劉清波
南方醫(yī)科大學(xué)順德醫(yī)院(佛山市順德區(qū)第一人民醫(yī)院)肝膽胰脾外科,廣東 佛山528300
原發(fā)性肝癌是全球第6大常見惡性腫瘤,占腫瘤相關(guān)死亡原因的第3 位,其中75%~85%為肝細(xì)胞癌(HCC)[1,2]。由于癥狀不明顯,絕大多數(shù)HCC患者初診時(shí)即為中晚期,僅30%~40%的患者符合根治性切除條件[3],且術(shù)后5年復(fù)發(fā)率高達(dá)70%[4]。針對(duì)中晚期HCC及術(shù)后復(fù)發(fā)患者,一些新的系統(tǒng)性治療藥物也逐步被應(yīng)用,包括激酶抑制劑(索拉菲尼、侖伐替尼、瑞格菲尼)、血管生成抑制劑(貝伐珠單抗、雷莫蘆單抗)以及免疫檢查點(diǎn)抑制劑(帕博利珠單抗、阿替利珠單抗、納武利尤單抗)[5],但總體客觀有效率僅有15%~20%,患者預(yù)后并沒(méi)有顯著提高[6]。由于HCC的高發(fā)病率、高復(fù)發(fā)率、高死亡率和目前治療方案的局限性,它已成為人類面臨的重大公共衛(wèi)生問(wèn)題之一[7]。因此,深入研究HCC發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制從而開拓更加有效的治療策略至關(guān)重要。
C型凝集素結(jié)構(gòu)域家族5成員A(CLEC5A)是一類II型跨膜蛋白,主要表達(dá)于巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞等髓系細(xì)胞[8]。CLEC5A屬于模式識(shí)別受體的一員,它通過(guò)銜接蛋白DNAX活化蛋白12(DAP12)活化脾臟酪氨酸激酶(SYΚ),后者進(jìn)一步激活下游的相關(guān)信號(hào)通路,誘導(dǎo)宿主大量釋放白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子(TNF)、白介素-8(IL-8)等細(xì)胞因子及炎癥因子[9]。因此,CLEC5A廣泛參與調(diào)控人體各類炎癥和感染性疾病,是人體免疫反應(yīng)的重要參與者。研究表明,CLEC5A的異常表達(dá)參與多種惡性腫瘤的發(fā)生發(fā)展,過(guò)表達(dá)CLEC5A能夠抑制骨肉瘤細(xì)胞的遷移、侵襲,并通過(guò)JNΚ信號(hào)通路調(diào)控該細(xì)胞的肺轉(zhuǎn)移過(guò)程[10];本課題組既往研究也表明,CLEC5A過(guò)表達(dá)抑制膽管癌細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移能力,是該疾病潛在的抑癌基因[11];某些研究認(rèn)為CLEC5A在某些腫瘤中可能充當(dāng)促癌基因,CLEC5A高表達(dá)于惡性膠質(zhì)瘤組織,其高表達(dá)促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移能力[12];也有研究顯示CLEC5A高表達(dá)于胃癌組織并提示患者不良預(yù)后,敲低CLEC5A抑制胃癌細(xì)胞增殖,并誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡[13]。以上表明CLEC5A在惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。但CLEC5A與HCC之間的關(guān)聯(lián)研究很少,僅有報(bào)道顯示,尼扎替丁靶向抑制CLEC5A高表達(dá)的肝臟巨噬細(xì)胞,進(jìn)而發(fā)揮抗炎及抗纖維化作用[14]。該研究?jī)H提示尼扎替丁具有潛在的抗腫瘤作用,未能系統(tǒng)闡明CLEC5A如何參與HCC發(fā)生發(fā)展及其可能的分子機(jī)制。鑒于此,本研究首先檢測(cè)CLEC5A在HCC組織中的表達(dá)特點(diǎn)并分析其表達(dá)水平與患者臨床病理參數(shù)的關(guān)系,然后探究CLEC5A 對(duì)HCC 細(xì)胞的生物學(xué)功能,針對(duì)CLEC5A的潛在分子機(jī)制進(jìn)行評(píng)價(jià),從而為HCC的診治提供新的潛在靶點(diǎn)。
HCC癌組織和癌旁組織均來(lái)源于我院病理科,回顧性選取2020年1月~2021年12月在南方醫(yī)科大學(xué)順德醫(yī)院(佛山市順德第一人民醫(yī)院)肝膽胰脾外科行根治性肝癌切除術(shù)并滿足以下納入標(biāo)準(zhǔn)的HCC患者50例。納入標(biāo)準(zhǔn)為:術(shù)前未接受抗腫瘤治療,如介入治療、化學(xué)治療、放射治療、靶向治療及免疫治療等;血清學(xué)檢查提示乙肝表面抗原(+),但無(wú)丙肝感染;術(shù)后病理學(xué)檢查證實(shí)為HCC;切緣無(wú)腫瘤組織殘留;臨床病理參數(shù)資料完整;排除標(biāo)準(zhǔn):合并其他部位惡性腫瘤;非根治性切除;合并自身免疫系統(tǒng)疾病、精神類疾病、妊娠、哺乳等可能影響本研究檢測(cè)結(jié)果。本研究獲得南方醫(yī)科大學(xué)順德醫(yī)院(佛山市順德第一人民醫(yī)院)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(20201219),所有參與實(shí)驗(yàn)的患者或其家屬知曉本研究并簽署知情同意書。
DMEM高糖細(xì)胞培養(yǎng)基、0.25%胰蛋白酶、胎牛血清(Gibco);CCΚ-8試劑盒、EdU細(xì)胞增殖檢測(cè)試劑盒(上海碧云天公司);Trizol試劑(Invitrogen);逆轉(zhuǎn)錄及qRT-PCR 試劑盒(Takara);CLEC5A 過(guò)表達(dá)慢病毒、CLEC5A 引物序列、GAPDH 引物序列(上海吉?jiǎng)P公司);CLEC5A一抗抗體(Abcam);E-Cadherin、N-Cadherin、Vimentin、Snail、Slug、GAPDH一抗抗體(CST);二抗(Proteintech)。
1.3.1 免疫組化染色實(shí)驗(yàn) HCC組織和癌旁組織石蠟標(biāo)本制成4 μm厚度的切片,切片經(jīng)常規(guī)烤片、二甲苯脫蠟、梯度酒精水水化處理,微波爐抗原修復(fù)10 min,加入3%H2O2孵育15 min,阻斷內(nèi)源性過(guò)氧化氫酶,接著加入CLEC5A抗體(1∶100)置于4 ℃環(huán)境孵育過(guò)夜,次日PBS充分洗滌切片,加入相應(yīng)種屬的二抗常溫孵育30 min,二氨基苯聯(lián)胺(DAB)鏡下顯色,蘇木素復(fù)染細(xì)胞核,氨水返藍(lán)后常規(guī)封片。根據(jù)改良后的免疫組化結(jié)果評(píng)分方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)分:按著色強(qiáng)度分別將無(wú)著色、輕度著色、中度著色及深度著色記為0分、1分、2分和3分;按陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的比例,分別將0%、1%~10%、11%~50%及≥51%記為0分、1分、2分和3分;用著色強(qiáng)度和陽(yáng)性細(xì)胞分布比例得分的乘積代表組織CLEC5A 蛋白的表達(dá)水平,總分為0~9分,定義0~1分為陰性表達(dá),2~9分為陽(yáng)性表達(dá)。
1.3.2 細(xì)胞培養(yǎng)和慢病毒細(xì)胞感染 SΚ-HEP-1細(xì)胞購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院細(xì)胞庫(kù),使用含10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基,置于含5%CO2,37 ℃飽和濕度環(huán)境中進(jìn)行培養(yǎng)。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HCC細(xì)胞接種于6孔板,當(dāng)融合度達(dá)15%~30%后,按MOI=50加入慢病毒溶液,24 h后更換新鮮培養(yǎng)基,轉(zhuǎn)染后72 h收集細(xì)胞進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)分組為對(duì)照組(NC)和過(guò)表達(dá)組(OE)。
1.3.3 熒光定量PCR實(shí)驗(yàn)使用Trizol試劑提取細(xì)胞總RNA,測(cè)定RNA濃度后按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書將總RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,再以cDNA為模板進(jìn)行目的基因的熒光定量PCR 反應(yīng)。目的基因的引物序列如下:CLEC5A 上游:5'-CCCAACGGCTTCATTACCAC-3',下游5'-TGTTGATCCAACGCCACCTT-3';GAPDH上游:5'-TGACTTCAACAGCGACACCCA-3',下游:5'-CACCCTGTTGCTGTAGCCAAA-3'。
1.3.4 CCΚ-8法細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn) 轉(zhuǎn)染后的HCC細(xì)胞按1×103/孔接種于96 孔板,分別在接種后0、24、48、72、96 h加入10 μL CCΚ-8試劑,37 ℃孵育2 h,酶標(biāo)儀設(shè)置450 nm波長(zhǎng)測(cè)定吸光度,繪制生長(zhǎng)曲線。
1.3.5 EdU法細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn) 轉(zhuǎn)染后的HCC細(xì)胞按1×105/孔接種于96孔板,常規(guī)培養(yǎng)24 h后加入含10 μmol/L EdU染液的DMEM高糖培養(yǎng)基,繼續(xù)孵育2 h;EdU標(biāo)記細(xì)胞完成后,去除培養(yǎng)液,并加入1 mL 4%多聚甲醛室溫固定30 min;PBS 洗滌3次后,加入0.5%Triton X-100搖床孵育10 min,再用PBS洗滌細(xì)胞;加入DAPI染液,室溫避光孵育10 min后,用PBS清洗,甘油封片。采用倒置熒光顯微鏡觀察細(xì)胞染色情況,隨機(jī)選擇5個(gè)視野計(jì)算EdU陽(yáng)性細(xì)胞率。
1.3.6 細(xì)胞遷移、侵襲實(shí)驗(yàn) 細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn):以無(wú)血清的DMEM高糖培養(yǎng)基重懸轉(zhuǎn)染后的HCC細(xì)胞,按照1×104/孔接種于Transwell上室,下室加入含10%胎牛血清的DMEM高糖培養(yǎng)基,正常培養(yǎng)條件下培養(yǎng)24 h后,取出小室并用棉球輕吸去小室中舊培養(yǎng)基,4%多聚甲醛固定細(xì)胞15 min,結(jié)晶紫染色10 min,PBS清洗后晾干。顯微鏡下隨機(jī)選擇5個(gè)視野進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)并拍照記錄。
細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn):提前使用Matrigel 包被Transwell小室,其余實(shí)驗(yàn)步驟同細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)。
1.3.7 Western blot 實(shí)驗(yàn) 提取轉(zhuǎn)染后的HCC細(xì)胞總蛋白,采用BCA法進(jìn)行蛋白定量,取30 μg樣品進(jìn)行SDSPAGE電泳,電泳后電轉(zhuǎn)到PVDF膜,5%脫脂奶粉室溫封閉1 h,將膜分別置于CLEC5A(1∶1000)、E-Cadherin(1∶1000)、N-Cadherin(1∶1000)、Vimentin(1∶1000)、Snail(1∶1000)、Slug(1∶1000)、GAPDH(1∶1000)等一抗4 ℃孵育過(guò)夜,次日PBST洗膜后選擇相應(yīng)種屬的二抗室溫孵育1 h,PBST洗膜后采用ECL化學(xué)發(fā)光法顯色并采集圖像,計(jì)算目的蛋白的相對(duì)表達(dá)量。
數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。HCC組織和癌旁組織CLEC5A表達(dá)陽(yáng)性率比較、CLEC5A表達(dá)與HCC患者臨床病理參數(shù)關(guān)系分析采用卡方檢驗(yàn)。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,兩組間數(shù)據(jù)比較采用t檢驗(yàn),多組間數(shù)據(jù)比較采用單因素方差分析,組間數(shù)據(jù)比較采用LSD-t檢驗(yàn)。當(dāng)P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
免疫組化結(jié)果顯示,CLEC5A蛋白陽(yáng)性信號(hào)定位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi),HCC 組織中CLEC5A 蛋白的陽(yáng)性率(26%,13/50)明顯低于癌旁組織(64%,32/50),進(jìn)一步比較兩者的免疫組化評(píng)分發(fā)現(xiàn),HCC組織中CLEC5A蛋白的平均評(píng)分值(1.08)顯著低于平均癌旁組織(2.98),兩者差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001,圖1);統(tǒng)計(jì)分析HCC組織中CLEC5A的表達(dá)水平與臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系:CLEC5A蛋白在HCC組織中的表達(dá)水平與患者的腫瘤大小(P=0.008)、腫瘤數(shù)量(P=0.010)、腫瘤分化程度(P=0.016)、BCLC分期(P=0.040)和微血管侵犯(P=0.024)相關(guān)(表1)。
表1 CLEC5A表達(dá)與HCC患者臨床病理參數(shù)的關(guān)系Tab.1 Correlation between CLEC5Aexpression and clinicopathological parameters of HCC patients
圖1 免疫組化檢測(cè)CLEC5A蛋白在HCC組和癌旁組織中的表達(dá)Fig.1 Immunohistochemical staining for CLEC5A protein in HCC tissues and adjacent tissues(Original magnification:×200).A:Negative expression of CLEC5A protein in HCC tissues.B: Positive expression of CLEC5A protein in adjacent tissues.C:Comparison of immunohistochemical staining score between HCC and adjacent tissues(***P<0.001).
采用CLEC5A 過(guò)表達(dá)慢病毒感染SΚ-HEP-1 細(xì)胞。熒光定量PCR 及Western blot 實(shí)驗(yàn)結(jié)果均顯示,CLEC5A 過(guò)表達(dá)慢病毒顯著提高SΚ-HEP-1 細(xì)胞中CLEC5A的表達(dá)水平(P<0.05,圖2)。
圖2 SΚ-HEP-1細(xì)胞轉(zhuǎn)染慢病毒后CLEC5AmRNA(A)和蛋白(B)的表達(dá)水平Fig.2 Expression levels of CLEC5A mRNA(A)and protein(B)in SK-HEP-1 cells transfected with the lentiviral vector overexpressing CLEC5A.***P<0.001.
采用CCΚ-8法檢測(cè)CLEC5A過(guò)表達(dá)后HCC細(xì)胞增殖能力的變化,結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)組SΚ-HEP-1細(xì)胞的增殖活力在CCΚ-8試劑處理48 h后明顯受到抑制(P<0.001,圖3)。采用EdU法檢測(cè)CLEC5A過(guò)表達(dá)后HCC 細(xì)胞增殖能力的變化,結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)組SΚHEP-1細(xì)胞EdU陽(yáng)性率明顯低于對(duì)照組(P<0.001)。采用Transwell實(shí)驗(yàn)分別檢測(cè)CLEC5A過(guò)表達(dá)后HCC細(xì)胞遷移和侵襲能力的變化,其中細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)組SΚ-HEP-1細(xì)胞遷移數(shù)量為84±4個(gè),明顯少于對(duì)照組細(xì)胞247±4個(gè);細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)組SΚ-HEP-1細(xì)胞侵襲數(shù)量為94±3個(gè),明顯少于對(duì)照組細(xì)胞(圖5)。
圖3 過(guò)表達(dá)CLEC5A后SΚ-HEP-1細(xì)胞增殖活力的變化Fig.3 Viability of SK-HEP-1 cells with CLEC5A overexpression.***P<0.001.
圖4 過(guò)表達(dá)CLEC5A 后SΚ-HEP-1 細(xì)胞EdU陽(yáng)性數(shù)量的變化Fig.4 Percentage of EdU-positive SK-HEP-1 cells with CLEC5A overexpression (EdU or DAPI staining,×100).***P<0.001.
圖5 過(guò)表達(dá)CLEC5A后SΚ-HEP-1細(xì)胞遷移和侵襲能力的變化Fig.5 Cell migration and invasion of SK-HEP-1 cells with CLEC5Aoverexpression(Crystal violet staining,×100).***P<0.001.
采用Western blot實(shí)驗(yàn)檢測(cè)HCC細(xì)胞中EMT相關(guān)蛋白E-Cadherin、N-Cadherin、Vimentin、Snail及Slug蛋白的表達(dá),結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)CLEC5A 明顯上調(diào)SΚHEP-1細(xì)胞內(nèi)E-Cadherin蛋白的表達(dá),并顯著下調(diào)NCadherin、Vimentin、Snail及Slug蛋白的表達(dá)(圖6)。
圖6 過(guò)表達(dá)CLEC5A后SΚ-HEP-1細(xì)胞內(nèi)EMT相關(guān)蛋白表達(dá)水平變化Fig.6 Expression levels of EMT markers in SK-HEP-1 cells with CLEC5A overexpression.**P<0.01,***P<0.001 vs NC group.
本研究首次證實(shí)CLEC5A在HCC組織中顯著低表達(dá),其表達(dá)水平與腫瘤大小、腫瘤數(shù)量、腫瘤分化程度、BCLC分期和微血管侵犯等密切相關(guān)。其中,微血管侵犯是一種惡性腫瘤特有的病理學(xué)表現(xiàn),是指腫瘤細(xì)胞進(jìn)入血管腔內(nèi)形成能被顯微鏡捕捉到的細(xì)胞團(tuán)的現(xiàn)象,它是HCC患者術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)[15-17]。微血管侵犯的發(fā)生涉及腫瘤細(xì)胞微環(huán)境以及患者體內(nèi)免疫功能狀態(tài)及內(nèi)分泌代謝等因素,是一個(gè)多方面、多步驟的病理過(guò)程[18-21]。某些針對(duì)HCC細(xì)胞本身的促癌/抑癌基因被認(rèn)為是影響微血管侵犯發(fā)生的重要因素,如lncRNA-AC104958.2過(guò)表達(dá)后能夠促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng),誘導(dǎo)HCC細(xì)胞發(fā)生微血管侵犯[22]。CLEC5A低表達(dá)與微血管侵犯存在有關(guān),提示CLEC5A非常有可能是調(diào)控HCC進(jìn)展的關(guān)鍵基因,其低表達(dá)提示HCC患者存在較高的疾病發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)。
文獻(xiàn)報(bào)道CLEC5A在急性髓細(xì)胞性白血病患者中呈低表達(dá),而且其表達(dá)水平受轉(zhuǎn)錄因子PU.1 正向調(diào)控[23]。已有研究顯示,過(guò)表達(dá)PU.1可以抑制HCC細(xì)胞增殖及侵襲等生物學(xué)行為[24,25]。因此,CLEC5A是否類似的抗腫瘤作用,值得我們深入研究。為全面了解CLEC5A對(duì)HCC細(xì)胞生長(zhǎng)增殖特性的影響,我們分別選用了CCΚ-8增殖實(shí)驗(yàn)和EdU染色實(shí)驗(yàn)。CCΚ-8法所描繪的增殖曲線能夠反映觀察時(shí)間區(qū)間內(nèi)細(xì)胞增殖的速率,而EdU染色法檢測(cè)的是特定時(shí)間點(diǎn)處于增殖期細(xì)胞的數(shù)量,我們這兩部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果均有力地證明了過(guò)表達(dá)CLEC5A抑制HCC細(xì)胞的增殖能力,可被認(rèn)為是潛在的抑癌基因。
異常的細(xì)胞遷移和侵襲是腫瘤細(xì)胞的另一基本特征,增強(qiáng)的細(xì)胞遷移和侵襲能力會(huì)導(dǎo)致腫瘤發(fā)生轉(zhuǎn)移,是腫瘤進(jìn)展的重要過(guò)程[26]。我們采用Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)CLEC5A對(duì)HCC細(xì)胞遷移及侵襲特性的影響。結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)CLEC5A可以同時(shí)抑制HCC細(xì)胞的遷移及侵襲能力。EMT是指上皮細(xì)胞通過(guò)特定程序失去其上皮表型而轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂休^強(qiáng)遷移和侵襲能力的間質(zhì)表型細(xì)胞的生物學(xué)過(guò)程,被認(rèn)為是HCC發(fā)生轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的關(guān)鍵步驟[27,28]。我們進(jìn)一步研究CLEC5A對(duì)HCC細(xì)胞EMT的影響,結(jié)果顯示過(guò)表達(dá)CLEC5A增加了上皮表型蛋白E-Cadherin 的表達(dá),而減少了間質(zhì)表型蛋白Vimentin 和N-Cadherin 的表達(dá),EMT表型的轉(zhuǎn)換受到某些轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控[29,30],其中就包括Snail家族蛋白。我們的研究結(jié)果顯示,過(guò)表達(dá)CLEC5A同時(shí)能夠減少Snail和Slug蛋白的表達(dá),說(shuō)明CLEC5A是通過(guò)調(diào)控Snail、Slug蛋白進(jìn)而影響HCC細(xì)胞EMT進(jìn)程。眾多研究表明微血管侵犯是HCC發(fā)生肝外轉(zhuǎn)移的主要途徑,其與腫瘤的EMT進(jìn)程也具有密切的關(guān)系[31,32]。CLEC5A的表達(dá)水平與患者是否具有微血管侵犯顯著相關(guān),進(jìn)一步佐證了CLEC5A對(duì)HCC的EMT進(jìn)程起著關(guān)鍵作用,但具體的調(diào)控機(jī)制仍待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探索。
綜上所述,HCC組織中CLEC5A表達(dá)下調(diào)與腫瘤的惡性進(jìn)展相關(guān),CLEC5A可作為一個(gè)抑癌基因參與調(diào)控HCC增殖、遷移以及侵襲能力的變化,可能參與調(diào)控HCC的EMT進(jìn)程,但其在HCC中的調(diào)控機(jī)制仍需深入研究。探究CLEC5A在HCC中的作用及分子機(jī)制,可為HCC的靶向治療提供新的思路。