文章信息
- 刘小莹, 王妍心, 苏春波, 刘昕, 段艳浩, 赵佳红, 仇永乐
- LIU Xiaoying, WANG Yanxin, SU Chunbo, LIU Xin, DUAN Yanhao, ZHAO Jiahong, QIU Yongle
- let-7靶向调控Wnt/β-catenin通路抑制口腔鳞状细胞癌细胞的增殖、迁移和侵袭
- let-7 inhibits proliferation, migration, and invasion of oral squamous cell carcinoma cells by targeting and regulating Wnt/β-catenin pathway
- 中国医科大学学报, 2025, 54(6): 547-552
- Journal of China Medical University, 2025, 54(6): 547-552
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文章历史
- 收稿日期:2024-09-06
- 网络出版时间:2025-06-09 14:21:15
2. 河北医科大学第四医院口腔科, 石家庄 050017
2. Department of Stomatology, The Fourth Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050017, China
口腔癌是外界物理和化学因素、病原体侵入、颌骨发育异常或其他全身性疾病导致的口腔内发生的恶性肿瘤,严重影响患者的咀嚼和语言能力,同时还影响患者的总体生存质量[1]。口腔鳞状细胞癌(oral squamous cell carcinoma,OSCC) 是口腔癌中最常见的类型,占所有口腔颌面恶性肿瘤的90%以上,其发病率和死亡率较高,已成为全球性公共卫生问题[2]。尽管目前有手术、放化疗等治疗方法,但全球范围内OSCC的复发率仍在持续上升。因此,寻找治疗OSCC的有效靶点,对于改善患者的预后具有重要意义。
微RNA(microRNA,miRNA) 是一类长度约为22个核苷酸的非编码RNA,通过靶向mRNA的3’非翻译区发挥转录后调节的作用,从而抑制mRNA翻译或诱导其降解[3]。既往研究[3-4]显示了miRNA在口腔癌和其他癌症的发生、发展中的作用。let-7是miRNA家族中高度保守的成员,广泛存在于包括人类在内的各种生物体中[5]。在所有miRNA家族中,let-7家族被公认为是一种生长抑制因子,在膀胱癌、结直肠癌等恶性肿瘤的发病中发挥关键作用[6]。研究[7]发现,let-7c在OSCC肿瘤干细胞中表达下调,而let-7c过表达可有效抑制肿瘤干细胞的干性特征并增强放化疗敏感性。
本研究通过分析let-7在OSCC组织和细胞中的表达,探讨let-7过表达或敲低对OSCC细胞恶性行为的影响,进一步阐明let-7对OSCC调控的分子机制,从而为寻找OSCC新的靶向诊断和治疗方法奠定基础。
1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 主要材料和试剂人口腔角质细胞系(HOK)和OSCC细胞系(CAL-27、SCC-25、SCC-9),购自中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库;DMEM培养基、胰蛋白酶、胎牛血清,购自浙江天杭生物科技股份有限公司;let-7模拟物(mimic)和拮抗剂(antagomir),lipofectamin 2000,购自上海吉玛制药技术有限公司;TRIzol试剂、Matrigel胶、逆转录试剂盒、实时定量PCR试剂盒,购自美国Invitrogen公司。
1.1.2 组织样本采集采集2018年7月至2019年12月于河北医科大学第四医院口腔科接受手术的70例OSCC患者的癌组织和距离癌组织3 cm以上的正常组织。纳入标准:患者年龄≥18岁;经病理检查确诊为OSCC。排除标准:既往确诊OSCC并接受肿瘤相关治疗的患者;其他部位恶性肿瘤患者;资料不全的患者;血液和免疫系统受损的患者;精神疾病患者。患者出院后随访,随访时间截至2024年3月31日,47例患者存活,23例患者死亡,无失访病例。总生存时间指确诊至患者死亡或随访截止时间。本研究获得河北医科大学第四医院伦理委员会批准,患者或其家属签署知情同意书。
1.2 方法 1.2.1 细胞培养和分组在37 ℃、5% CO2培养箱中,用含10%胎牛血清的DMEM培养基进行细胞培养和传代,取对数生长期的细胞用于后续实验。将细胞分为空白对照组(NC组)、模拟物阴性对照组(mimic NC组)、let-7模拟物组(let-7 mimic组)、拮抗剂阴性对照组(antagomir NC组) 和let-7拮抗剂组(let-7 antagomir组)。NC组不做转染处理,mimic NC组、let-7 mimic组、antagomir NC组、let-7 antagomir组采用lipo-fectamine 2000试剂,分别将mimic NC、let-7 mimic、antagomir NC、let-7 antagomir转染至SCC-25细胞。孵育48 h后,采用实时定量PCR评估转染效率。
1.2.2 克隆形成实验将各组细胞以1×103/孔的密度均匀铺于6孔板中。继续培养14 d后弃去培养基,PBS洗去残余培养基。加入4%多聚甲醛室温固定15 min,PBS洗涤3次。加入0.1%结晶紫染色液,室温染色1 h。洗去多余染色液,晾干并拍照。
1.2.3 划痕实验将各组细胞以5×105/mL的密度接种于6孔板中,待细胞融合后,用200 μL移液器枪头在孔底中央划一条直线,用PBS洗去刮下的细胞,拍照、记录划痕宽度。将6孔板放入细胞培养箱中培养24 h,弃去培养基后加入PBS,洗去残存细胞,光学显微镜下观察0 h和24 h细胞的迁移距离。
1.2.4 Transwell实验将配备8 μm孔径膜的Transwell小室插入24孔板中,用稀释的Matrigel胶包被膜,培养箱中凝固。每组样品细胞制备成单细胞悬浮液,将200 μL细胞悬浮液加入上室,500 μL含10%胎牛血清的培养基加入下室,恒温培养箱中培养24 h后取出,对下室细胞进行洗涤、固定、结晶紫染色、漂洗处理,倒置显微镜下观察和计数细胞。迁移实验不在膜表面涂Matrigel胶,其余操作与侵袭实验相同。
1.2.5 流式细胞术处理72 h后收集各组细胞,离心,重悬于缓冲液中,依次用异硫氰酸荧光素溶液10 μL和碘化丙啶溶液10 μL染色,室温避光孵育30 min后,采用FACSCalibur流式细胞仪进行分析。
1.2.6 实时定量PCR使用TRIzol试剂盒从组织或细胞中提取总RNA,按逆转录试剂盒操作步骤将提取的mRNA反转录成cDNA。PCR反应条件:95 ℃ 30 s;95 ℃ 5 s,60 ℃ 34 s,设置35个循环;其中GAPDH为内参。PCR引物序列:let-7,正向5’-AGCAAGCTTTGGCACCCACCCGTAGAAC-3’,反向5’-AAGGATCCGATGCAGGGACAAGGACAGAA-3’;GAPDH,正向5’-ACAACTTTGGTATCGTGGAAGG-3’,反向5’-GCCATCACGCCACAGTTTC-3’。
1.2.7 Western blotting将各组细胞裂解,提取总蛋白,BCA法测定蛋白浓度。在10% SDS-PAGE中加入20~30 μg蛋白样品进行电泳分析,然后转移至PDVF膜。随后用5%脱脂奶粉封闭,加入一抗,4 ℃孵育过夜。次日加入辣根过氧化物酶偶联二抗孵育膜。采用ECL试剂盒检测蛋白条带。
1.3 统计学分析采用SPSS 22.0软件进行统计分析。服从正态分布的计量资料以x±s表示,多组间比较采用单因素方差分析,2组间比较采用t检验。计数资料用率(%) 表示,组间比较采用χ2检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 let-7在OSCC组织和细胞中的表达水平与正常组织(1.35±0.35) 和HOK细胞(2.50±0.05) 相比,OSCC组织(0.45±0.08) 和OSCC细胞[SCC-9细胞(1.20±0.10)、SCC-25细胞(0.95±0.15)、CAL-27细胞(1.60±0.25)]中let-7的表达水平显著降低(P < 0.05)。
2.2 构建let-7过表达和敲低细胞系选择let-7表达水平较低的SCC-25细胞进行后续实验。分别使用let-7 mimic、antagomir进行细胞转染。结果显示,与mimic NC组、NC组相比,let-7 mimic组SCC-25细胞中let-7表达水平显著升高(P < 0.05);与antagomir NC组、NC组相比,let-7 antagomir组SCC-25细胞中let-7表达水平显著降低(P < 0.05),见图 1。
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| * P < 0.05 vs. minic NC group;# P < 0.05 vs. NC group;△P < 0.05 vs. antagomir NC group. 图 1 各组SCC-25细胞中let-7的表达水平 Fig.1 let-7 expression levels of SCC-25 cells in each group |
2.3 let-7对SCC-25细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响
克隆形成实验结果(图 2A) 显示,let-7过表达后细胞增殖能力被抑制,而let-7敲除后细胞增殖能力增强。划痕实验和Transwell实验结果(图 2B~2D) 显示,let-7过表达后细胞迁移和侵袭能力降低,而let-7敲除后细胞迁袭能力增强。流式细胞术结果(图 2E) 显示,let-7过表达后细胞凋亡增多,而let-7敲除后细胞凋亡减少。
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| A,cell proliferation detected by clone formation assay(×200);B,cell migration detected by scratch assay(×200);C,cell migration detected by Trans-well assay(×200);D,cell invasion detected by Transwell assay(×200);E,cell apoptosis detected by flow cytometry. 图 2 let-7对SCC-25细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的影响 Fig.2 Effect of let-7 on proliferation, invasion, migration, and apoptosis of SCC-25 cells |
2.4 let-7对Wnt/β-catenin通路相关蛋白表达的影响
let-7过表达后,SCC-25细胞中Wnt、β-catenin蛋白表达减少,而let-7敲除后Wnt、β-catenin蛋白表达增加。见图 3。
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| 1,mimic NC group;2,let-7 mimic group;3,antagomir NC group;4,let-7 antagomir group;5,NC group. 图 3 Western blotting检测各组SCC-25细胞中Wnt/β-catenin通路相关蛋白的表达 Fig.3 Expression of Wnt/β-catenin pathway-related proteins in SCC-25 cells detected by Western blotting in each group |
2.5 let-7表达与患者临床病理特征及预后的关系
根据let-7表达水平的中位数,将患者分为let-7高表达组(25例) 和let-7低表达组(45例)。临床病理特征分析结果(表 1) 显示,let-7表达水平与肿瘤分期、淋巴转移和生存状态密切相关(P < 0.05)。Kaplan-Meier生存分析结果(图 4) 显示,let-7低表达患者的中位生存时间显著低于高表达患者(分别为28和35个月,P < 0.05),总生存率显著低于高表达患者(分别为58%和84%,P < 0.05)。结果表明,let-7高表达对OSCC患者预后产生积极影响。
| Clinicopathological characteristic | n | let-7 expression level | χ2 | P | |
| High(n = 25) | Low(n = 45) | ||||
| Age | 1.791 | 0.181 | |||
| < 60 years | 29 | 13(18.57) | 16(22.86) | ||
| ≥60 years | 41 | 12(17.14) | 29(41.43) | ||
| Sex | 0.796 | 0.372 | |||
| Male | 37 | 15(21.42) | 22(31.43) | ||
| Female | 33 | 10(14.29) | 23(32.86) | ||
| Smoking | 0.420 | 0.517 | |||
| Yes | 40 | 13(18.57) | 27(38.58) | ||
| No | 30 | 12(17.14) | 18(25.71) | ||
| Tumor location | 0.239 | 0.971 | |||
| Tongue cancer | 30 | 11(15.71) | 19(27.15) | ||
| Gingival cancer | 20 | 7(10.00) | 13(18.57) | ||
| Buccal mucosa cancer | 10 | 3(4.29) | 7(10.00) | ||
| Others | 10 | 4(5.71) | 6(8.57) | ||
| Clinical stage | 12.054 | 0.007 | |||
| T1 | 26 | 16(22.86) | 10(14.29) | ||
| T2 | 25 | 5(7.14) | 20(28.57) | ||
| T3 | 15 | 3(4.29) | 12(17.14) | ||
| T4 | 4 | 1(1.42) | 3(4.29) | ||
| Lymphatic metastasis | 7.529 | 0.006 | |||
| Yes | 35 | 7(10.00) | 28(40.00) | ||
| No | 35 | 18(25.71) | 17(24.29) | ||
| Distant metastasis | 3.192 | 0.074 | |||
| Yes | 17 | 3(4.29) | 14(20.00) | ||
| No | 53 | 22(31.43) | 31(44.28) | ||
| Survival state | 5.009 | 0.025 | |||
| Alive | 47 | 21(30.00) | 26(37.14) | ||
| Dead | 23 | 4(5.71) | 19(27.15) | ||
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| 图 4 OSCC患者的总生存率分析 Fig.4 Overall survival rate analysis of OSCC patients |
3 讨论
目前OSCC患者的平均生存率仍较低,且OSCC的潜在机制仍然未知。因此,迫切需要新的诊断生物标志物和治疗策略来改善OSCC患者的预后。研究[8-9]发现,许多miRNA可以充当“开关”并发挥关键的调控作用。大量研究证明了let-7在各种癌症中的关键调控作用,如let-7c、let-7d表达增加,预示乳头状甲状腺癌的患病风险增加[10];let-7促进PD-L1降解,抑制头颈部鳞状细胞癌的免疫逃逸[11]。
本研究发现,let-7在OSCC组织和细胞中表达下调,表明其可能参与了OSCC的发病和进展。为解析let-7在OSCC发病中的确切机制,本研究在SCC-25细胞中过表达或敲低let-7表达,并进行体外实验。结果表明,let-7过表达显著抑制SCC-25细胞增殖、迁移和侵袭能力,促进细胞凋亡;相反,敲低let-7表达则促进这些恶性表型。以上结果表明,let-7在OSCC发病过程中发挥负调控作用。
Wnt/β-catenin通路是调控细胞发育、分化以及组织稳态的重要功能通路[12],其异常激活可能调节重要的生物过程,并与肿瘤的发病、转移和耐药密切相关。大量研究[13-14]强烈支持其在癌细胞增殖中发挥关键作用。越来越多的证据表明,miRNA通过与肿瘤中Wnt/β-catenin通路的某些靶mRNA相互作用来调节OSCC的发病和进展[15]。本研究发现,let-7过表达显著降低Wnt/β-catenin通路相关蛋白的表达水平,说明let-7靶向调控Wnt/β-catenin通路,发挥其对SCC-25细胞的抑制作用,但其潜在机制需要进一步研究。此外,let-7表达只与患者临床分期、淋巴转移和生存状态相关。Kaplan-Meier生存分析结果显示,let-7低表达患者的中位生存时间和总生存率较低,可能因为低表达患者容易发生淋巴转移,导致总体预后较差。
综上所述,let-7抑制OSCC细胞增殖、迁移和侵袭,促进凋亡,这些影响可能归因于靶向调控Wnt/β-catenin通路的激活。因此,let-7及其相互作用通路为OSCC的诊断和治疗提供了新的见解,同时也是一种有价值的预后新指标。
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