中国医科大学学报  2022, Vol. 51 Issue (4): 301-305, 312

文章信息

佟丽斐, 张霞, 杨玉蝶, 李起征, 刘鹏
TONG Lifei, ZHANG Xia, YANG Yudie, LI Qizheng, LIU Peng
敲低lncRNA SNHG7通过抑制ROCK1降低前列腺癌细胞增殖和迁移能力
Long noncoding RNA SNHG7 knockdown reduces prostate cancer cell proliferation and migration by inhibiting ROCK1
中国医科大学学报, 2022, 51(4): 301-305
Journal of China Medical University, 2022, 51(4): 301-305

文章历史

收稿日期:2021-08-27
网络出版时间:2022-04-29 14:52
敲低lncRNA SNHG7通过抑制ROCK1降低前列腺癌细胞增殖和迁移能力
佟丽斐1 , 张霞2 , 杨玉蝶3 , 李起征3 , 刘鹏4     
1. 大连医科大学附属大连市第五人民医院放疗科, 辽宁 大连 116021;
2. 大连医科大学附属大连市第五人民医院肿瘤内科, 辽宁 大连 116021;
3. 大连医科大学附属第一医院肿瘤科, 辽宁 大连 116011;
4. 大连医科大学附属大连市中心医院肿瘤内科, 辽宁 大连 116033
摘要目的 探究长链非编码RNA(lncRNA)SNHG7在前列腺癌细胞中的恶性调控机制。方法 利用癌症基因组图谱数据库对SNHG7在前列腺癌组织和癌旁组织中的表达进行比对,并分析SNHG7表达对患者生存时间的影响。采用荧光原位杂交实验检测SNHG7的亚细胞分布;利用转染技术构建SNHG7敲低细胞系,通过MTT实验和Transwell实验检测细胞的增殖和迁移能力;采用Western blotting检测ROCK1的表达,采用共转染实验检测SNHG7和ROCK1在前列腺癌细胞中的调控关系。结果 SNHG7在前列腺癌组织和细胞系中高表达(P < 0.05),并与患者生存时间缩短相关(P < 0.01)。SNHG7主要位于细胞质;敲低SNHG7后前列腺癌PC-3细胞增殖和迁移能力下降;敲低SNHG7可抑制ROCK1表达(P < 0.05);敲低SNHG7引起的细胞增殖和迁移能力下降可被过表达ROCK1恢复。结论 敲低SNHG7可通过抑制ROCK1表达降低前列腺癌细胞的增殖和迁移能力。
关键词SNHG7    ROCK1    增殖    迁移    前列腺癌    
Long noncoding RNA SNHG7 knockdown reduces prostate cancer cell proliferation and migration by inhibiting ROCK1
1. Department of Radiology, The Fifth People's Hospital of Dalian, Dalian Medical University, Dalian 116021, China;
2. Department of Oncology, The Fifth People's Hospital of Dalian, Dalian Medical University, Dalian 116021, China;
3. Department of Oncology, The First Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian 116011, China;
4. Department of Oncology, Dalian Municipal Central Hospital, Dalian Medical University, Dalian 116033, China
Abstract: Objective To explore the malignant regulation mechanism of long noncoding RNA (lncRNA) SNHG7 in prostate cancer cells. Methods The expression of SNHG7 in prostate cancer and the adjacent tissues was compared using The Cancer Genome Atlas database, and its effect on patient survival was analyzed. SNHG7 knockdown cell lines were constructed by transfection technology. A fluorescence in situ hybridization assay was used to detect its location. Cell proliferation and migration ability were detected by MTT and Transwell assays. ROCK1 expression was detected by Western blotting, while the regulatory relationship between SNHG7 and ROCK1 in prostate cancer cells was detected by a co-transfection assay. Results SNHG7 was highly expressed in prostate cancer tissues and cell lines (P < 0.05) and associated with reduced patient survival (P < 0.01). SNHG7 was mainly located in the cytoplasm. The proliferation and migration abilities of PC-3 cells decreased after SNHG7 knockdown (P < 0.01). Knocking down SNHG7 inhibited ROCK1 expression (P < 0.05). The reduction in cell proliferation and migration induced by SNHG7 knockdown was recovered by ROCK1 overexpression. Conclusion SNHG7 knockdown can reduce the proliferation and migration of prostate cancer cells by inhibiting ROCK1 expression.
Keywords: SNHG7    ROCK1    proliferation    migration    prostate cancer    

前列腺癌是一种危及生命的男性恶性肿瘤,2018年约新增130万例,死亡35.9万人[1]。尽管随着诊断和治疗的不断进展,患者的生存时间极大延长,但部分高度恶性患者的5年总生存率仍很低[2]。因此,研究前列腺癌恶性发生、发展的分子机制,有助于临床减缓甚至抑制前列腺癌的恶性进展。近年来,大量证据证实长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)在前列腺癌中发挥关键作用[3-4]。lncRNA可以竞争性结合微RNA,或作为桥接分子与其他功能蛋白形成功能复合体,从而调控肿瘤生长、转移过程关键基因的表达[3]。最近研究[5-7]发现,lncRNA小核仁RNA宿主基因7(small nucleolar RNA host gene 7,SNHG7)在多种肿瘤中呈异常高表达,而SNHG7异常高表达与乳腺癌、肺腺癌、胶质瘤的不良预后相关。尽管近期有研究[8]发现SNHG7在前列腺癌中高表达,但SNHG7在前列腺癌恶性进展中的功能仍有待进一步探索。

Rho关联含卷曲螺旋蛋白激酶1(Rho-associated coiled-coil domain containing protein kinase 1,ROCK1)是转化生长因子β/Smads信号通路调控因子,编码一种蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶,当与Rho的鸟苷三磷酸结合时将被激活[9]。前期研究[10]表明,ROCK1参与多种疾病的发病过程。此外,ROCK1在多种肿瘤的发病机制中发挥重要作用,激活ROCK1信号通路已被证实可促进胰腺癌细胞的侵袭和转移[10],ROCK1还可通过抑制PTEN/FAK通路促进非小细胞肺癌的发生、发展[11]。尽管已经在多种肿瘤中明确其作用,但ROCK1在前列腺癌中的具体调控机制尚不清楚。本研究通过Western blotting、Transwell实验、荧光原位杂交实验等深入探讨SNHG7对前列腺癌细胞的恶性调节能力及可能机制,从而为前列腺癌的治疗提供有效策略。

1 材料与方法 1.1 细胞培养

人正常前列腺上皮细胞系RWPE、前列腺癌细胞系PC-3购自中国科学院上海分院,细胞培养于RPMI 1640培养基(北京赛默飞),并添加10%胎牛血清(美国Gemini Bio-products)和100 U青霉素和链霉素双抗(北京索莱宝)。VCaP和DU145细胞培养于DMEM培养基,并添加10%胎牛血清和100 U青霉素和链霉素双抗。细胞于37 ℃、5% CO2培养箱中培养。

1.2 转染

使用Lipofectamine 3000试剂盒(美国Invitrogen)转染SNHG7,根据说明书进行操作。SNHG7敲低质粒和ROCK1过表达质粒由上海吉玛公司合成(si-NC和pcDNA3.1分别为敲低和过表达空白载体,即阴性对照组)。细胞生长融合度达到90%时进行传代,传代按照1∶3比例进行。待细胞生长铺满皿底50%左右进行转染,转染过程根据说明书添加Lipofectamine 3000和P3000,转染后6 h换液,换液后24~48 h进行PCR检测,48~72 h进行Western blotting。SNHG7敲低序列(si-SNHG7):5’- GCUGGAAUAAAGAGUAACAUU-3’;阴性对照(si-NC)序列:5’-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3’。

1.3 MTT实验

将5×103个细胞置于96孔板中,37 ℃培养。待细胞进行SNHG7转染后,每孔加入10 μL MTT溶液,于37 ℃孵育4 h。在490 nm处测定各样品的分光光度。所有实验重复3次,计算平均值。

1.4 Transwell实验

通过Transwell实验(美国Costar)体外评估前列腺癌细胞的侵袭和迁移能力。细胞转染后,将1×105个细胞接种于上室,并加入300 μL培养基,下室加入等量培养基。48 h后擦除膜表面的细胞,使用甲醛固定20 min,随后PBS清洗3遍,最后用0.5%结晶紫染色。在显微镜下随机分为5个区,计数浸润和迁移细胞数目。

1.5 总RNA提取和PCR

按照说明书使用TRIzol试剂分离总RNA。使用PrimeScript试剂盒(日本TaKaRa),根据说明书进行逆转录和实时PCR。使用SYBR® Premix Ex TaqTM Ⅱ在Bio-Rad CFX 96实时PCR系统上进行实时PCR。GAPDH为内参,采用2-ΔΔCt法测定基因相对表达量。引物序列:SNHG7,正义5’-GTTGGGGTGTTGGCATTCTTGTT-3’,反义5’-GCGCCCAATACGACCAAATC-3’;ROCK1,正义5’-CTGCAACTGGAACTCAACCAAGAA-3’,反义5’-TTAGCACGCAATTGCTCAATATCAC-3’;GAPDH,正义5’-CGTCGCTAGCGATCGTTACA-3’,反义5’-CTAAATGCTAGTCTTTACGA-3’。

1.6 Western blotting

将SNHG7转染后的前列腺癌细胞溶解于含有蛋白酶抑制剂的RIPA缓冲液。蛋白(20  μg)经过10%SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,转移到聚偏二乙烯膜上。使用针对ROCK1(中国CST公司)和GAPDH(中国CST公司)的一抗进行孵育,4 ℃过夜,翌日TBST清洗,每次5 min;随后荧光二抗室温孵育2 h(中国CST公司)。使用增强化学发光试剂进行发光成像(型号:FD8020,杭州富德生物科技有限公司)。

1.7 荧光原位杂交实验

将细胞均匀铺在6孔板中,使用4%多聚甲醛固定20 min,PBS清洗3次,每次5 min;随后使用甘氨酸处理5 min,PBS再次冲洗5 min;使用0.5% Triton-100对细胞进行透膜10 min;PBS清洗3次,每次3 min;滴加杂交液预处理1 h,然后使用生物素标记的SNHG7探针(武汉塞维尔)进行细胞孵育,4 ℃过夜;抗生物素抗体(北京赛默飞)进行杂交过夜,最后滴加荧光二抗(北京CST),进行DAPI(北京碧云天)显色。

1.8 统计学分析

采用GraphPad Prism 5软件进行统计学分析。每个实验重复3次,结果以x±s表示。采用t检验进行2组间比较。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 SNHG7在前列腺癌中高表达并提示预后不良

为了分析SNHG7在前列腺癌中的表达,首先通过癌症基因组图谱数据库(http://gepia.cancer-pku.cn)对其进行癌和癌旁组织表达差异分析。结果显示,SNHG7在前列腺癌组织中高表达(图 1A)。此外,生存分析提示,高表达SNHG7与患者生存时间较短明显相关(图 1B)。细胞学实验发现,与人正常前列腺上皮细胞(RWPE)相比,前列腺癌细胞(PC-3、VCaP和DU145)中SNHG7明显高表达(图 1C)。这些结果提示,SNHG7在前列腺癌的发生、发展中发挥重要的作用。

A, The Cancer Genome Atlas (TCGA) database analysis of SNHG7 expression differences in prostate cancer versus adjacent tissues (tumor: 492, normal: 52);B, TCGA database analysis of the relationship between SNHG7 expression and patient survival time; C, SNHG7 expression in different prostate cancer cell lines. *P < 0.05 vs RWPE; **P < 0.01 vs RWPE. 图 1 SNHG7在前列腺癌中高表达并提示预后不良 Fig.1 SNHG7 is highly expressed in prostate cancer and indicates a poor prognosis

2.2 SNHG7主要位于细胞质

鉴于SNHG7在肿瘤组织和细胞中高表达,为进一步了解其功能和机制,通过荧光原位杂交实验检测SNHG7的亚细胞分布情况。结果提示,SNHG7主要位于细胞质。见图 2

Green fluorescence, SNHG7 probe; DAPI, nuclear blue staining; Merge, green and blue fusion image. 图 2 SNHG7主要位于细胞质中×400 Fig.2 SNHG7 is mainly located in the cytoplasm ×400

2.3 敲低SNHG7抑制了前列腺癌细胞的增殖和迁移能力

为了进一步分析SNHG7的功能,构建SNHG7敲低细胞系。通过PCR对敲低细胞系进行SNHG7检测(图 3A),结果显示,成功构建了敲低细胞系。随后使用SNHG7敲低细胞系进行MTT检测,评估SNHG7对PC-3细胞增殖的影响,结果发现,其抑制了细胞增殖(图 3B)。Transwell迁移实验也发现,其抑制了前列腺癌细胞迁移(图 3C)。这些结果提示,SNHG7在前列腺癌细胞的增殖和迁移中发挥重要作用。

A, SNHG7 expression in PC-3 cells after transfection with si-NC and si-SNHG7;B, effects of si-NC and si-SnHG7 on cell proliferation evaluated by MTT assay; C, migration capacity after SNHG7 knockdown detected by transwell assay (×400). **P < 0.01 vs si-NC. 图 3 敲低SNHG7可抑制前列腺癌细胞的增殖和迁移 Fig.3 SNHG7 knockdown inhibits prostate cancer cell proliferation and migration

2.4 SNHG7调控ROCK1的表达

为了分析SNHG7能否通过ROCK1调节前列腺癌细胞的恶性进展,采用PCR检测ROCK1的表达,结果发现,ROCK1在多种前列腺癌细胞中高表达(图 4A)。而当敲低SNHG7后,ROCK1 mRNA表达减少(图 4B),蛋白表达减少(图 4C)。这说明SNHG7的对前列腺癌细胞恶性能力的调控可能是ROCK1介导的。

A, differences in ROCK1 mRNA expression among different prostate cancer cell lines; B, ROCK1 mRNA expression decreased after SHNG7 knockdown; C, ROCK1 protein expression changed after SHNG7 knockdown. *P < 0.05 vs si-NC; **P < 0.01 vs RWPE. 图 4 敲低SNHG7可抑制ROCK1的表达 Fig.4 SNHG7 knockdown inhibited ROCK1 expression

2.5 SNHG7通过ROCK1调控前列腺癌细胞的增殖和迁移

进一步分析SNHG7与ROCK1及前列腺癌细胞增殖和迁移能力的关系,进行挽救实验。首先构建ROCK1过表达细胞系,通过PCR(图 5A)和Western blotting(图 5B)检测转染后ROCK1的表达,结果证实,ROCK1过表达细胞系成功构建。随后使用SNHG7敲低细胞系同时进行ROCK1敲低,结果发现,前列腺癌PC-3细胞的增殖(图 5C)和迁移能力(图 5D)恢复。以上结果表明,SNHG7通过ROCK1调控前列腺癌细胞的增殖和迁移。

A, ROCK1 mRNA expression in PC-3 cells transfected with ROCK1 plasmid; B, protein expression after ROCK1 overexpression; C, MTT assay was used to detect PC-3 cell proliferation after co-transfection with si-SnHG7 and ROCK1 overexpressed plasmid; D, MTT assay was used to detect PC-3 cell migration after co-transfection with si-SNHG7 and ROCK1 overexpressed plasmid (×400). *P < 0.05 (si-SNHG7+ROCK1 vs si-SNHG7+pcDNA3.1 and si-NC+ROCK1 vs si-SNHG7+ROCK1). ***P < 0.001 vs pcDNA3.1. 图 5 SNHG7通过ROCK1调控前列腺癌细胞的增殖和迁移 Fig.5 SNHG7 regulates prostate cancer cell proliferation and migration through ROCK1

3 讨论

近几十年来,lncRNA在疾病特别是癌症中的重要作用越来越受到人们的关注。研究[12]已经发现,许多lncRNA作为癌基因或肿瘤抑制因子,可以调控前列腺癌的发生和转移,但不同lncRNA在不同肿瘤中的作用尚不明确。lncRNA SNHG7是近年发现的新型非编码RNA,多项研究[13]表明,lncRNA SNHG7在多种癌症中过表达,包括肺癌、乳腺癌、结直肠癌和膀胱癌,通过多种途径促进肿瘤的发生。最近有研究[14]报道了SNHG7加速前列腺癌的恶性进展,但SNHG7在其中的调节机制需要进一步探索。

本研究发现,与癌旁组织相比,lncRNA SNHG7在癌组织中明显上调,并且SNHG7高表达提示患者生存时间缩短,体外细胞实验同样证明其在多种肿瘤细胞系中高表达。这些结果提示,SNHG7在前列腺癌的发生、发展中可能起到重要作用。为了阐明SNHG7异常高表达的意义,本研究通过细胞增殖实验和Transwell实验检测细胞增殖和迁移能力,结果发现,SNHG7敲低后前列腺癌PC-3细胞的增殖和迁移能力都被抑制。近年发现ROCK1与多种肿瘤的生长和转移密切相关,包括骨肉瘤、胰腺癌甚至血液系统肿瘤。ROCK1功能多样化,广泛参与多种细胞过程,包括凋亡、侵袭、纤维化等[15]。然而,SNHG7与ROCK1之间的调控关系尚不清楚。为此,本研究构建了SNHG7敲低前列腺癌细胞系,通过共转染实验发现,敲低SNHG7后ROCK1的表达明显减少;并且通过MTT实验和Transwell实验发现,SNHG7敲低后细胞的增殖和迁移能力可被过表达ROCK1恢复。

综上所述,SNHG7对于前列腺癌生长、转移的调控是通过ROCK1介导的,以SNHG7或ROCK1为靶点的肿瘤治疗方式可能成为治疗前列腺癌的一种有效策略。

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