实用肿瘤杂志   2019, Vol. 34 Issue (2): 122-124 本刊论文版权归本刊所有,未经授权,请勿做任何形式的转载

文章信息

孙卢浩然, 卢敏
Sun Luhaoran, Lu Min
SERCA3在结直肠癌细胞中异常表达及其临床意义
Abnormal expression and clinical significance of SERCA3 in colorectal cancer cells
实用肿瘤杂志, 2019, 34(2): 122-124
Journal of Practical Oncology, 2019, 34(2): 122-124

基金项目

基金项目:辽宁省科技厅科学技术项目(2015020489)

作者简介

孙卢浩然(1991-), 男, 辽宁沈阳人, 硕士生, 从事实时RT-PCR检测与分析研究.

通信作者

卢敏, E-mail:supermanslhr@163.com

文章历史

收稿日期:2017-12-28
SERCA3在结直肠癌细胞中异常表达及其临床意义
孙卢浩然 1, 卢敏 2     
1. 中国医科大学附属第一医院骨科, 辽宁 沈阳 110001;
2. 中国医科大学附属第一医院肛肠外科, 辽宁 沈阳 110001
摘要目的 探讨结直肠癌中肌浆网/内质网钙离子转运ATP酶3(sarcoendoplasmic reticulum Ca2+ transporting ATPase 3,SERCA3)mRNA的表达与临床病理特征的关系。方法 收集40例病理确诊的结直肠癌腺癌组织及其癌旁正常组织标本。采用实时RT-PCR检测SERCA3 mRNA表达,分析其与患者临床病理特征的关系。结果 结直肠癌标本中SERCA3 mRNA表达较癌旁正常组织低(P < 0.05)。结直肠癌SERCA3 mRNA水平在淋巴结转移和TNM分期方面比较,差异均具有统计学意义(均P < 0.05)。结论 结直肠癌组织中SERCA3的异常表达与结直肠癌淋巴结转移和TNM分期密切相关。
关键词结直肠肿瘤/病理学    肌浆网钙转运ATP酶类    内质网    基因表达    淋巴转移    肿瘤分期    
Abnormal expression and clinical significance of SERCA3 in colorectal cancer cells
Sun Luhaoran 1, Lu Min 2     
1. Department of Orthopaedics, First Affiliated Hospital of China Medical University, Shenyang 110001, China; Department of Anorectal Surgery, The First Affiliated Hospital of China Medical University, Shenyang 110001, China;
2. Department of Anorectal Surgery, The First Affiliated Hospital of China Medical University, Shenyang 110001, China
Abstract: Objective To investigate the mRNA expression of sarcoendoplasmic reticulum Ca2+ transporting ATPase 3 (SERCA3) in colorectal cancer and its relationship with the clinicopathological features of the disease. Methods The specimens of 40 patients with pathologically confirmed colorectal cancer and adjacent normal tissue were collected. The expression of SERCA3 mRNA was detected by real-time RT-PCR, and its relationship with the clinicopathological features of the patients were further analyzed. Results The expression of SERCA3 mRNA in colorectal cancer specimens was significantly lower than adjacent normal tissue (P < 0.05). Moreover, the mRNA level of SERCA3 was significantly related to lymph node metastasis and TNM staging (both P < 0.05). Conclusion The abnormal expression of SERCA3 in colorectal cancer is closely related to the lymph node metastasis and TNM staging of the disease.
Key words: colorectal neoplasms/pathology    sarcoplasmic reticulum calcium-transporting ATPases    endoplasmic reticulum    gene expression    lymphatic metastasis    neoplasm staging    

结直肠癌是全球发病率最高的癌症之一,具有较高的死亡率。目前其发病机制尚有待进一步研究。肌浆网/内质网钙离子转运ATP酶3(sarcoendoplasmic reticulum Ca2+ transporting ATPase 3,SERCA3)参与钙离子从内质网到细胞质的转运,并与细胞代谢、神经细胞塑化、基因转录、细胞生长、分化、凋亡、蛋白质折叠和癌变密切相关。为研究SERCA3与结直肠癌发生和发展的关系,本研究收集40例结直肠癌组织标本及癌旁正常组织检测其SERCA3表达,分析其与结直肠癌临床病理特征的关系。

1 资料与方法 1.1 一般资料

收集2009年1月至2013年4月间中国医科大学附属第一医院胃肠外科收治的40例结直肠癌患者。患者均行结直肠癌根治术,40例术后切除标本均经病理检查确诊为腺癌。纳入标准:(1)术前肠镜及病理检查证实为结直肠癌并成功行手术切除的患者;(2)术前未行新辅助化疗或其他生物免疫治疗等。其中男性27例,女性13例;年龄41~76岁,中位年龄57岁。根据世界卫生组织(World Health Organization,WHO)2010分级标准[1],高分化7例,中分化24例,低分化9例。根据国际抗癌联盟(International Union Against Cancer, UICC)第8版(2017)TNM分期[2],Ⅰ期为7例,Ⅱ期19例,Ⅲ期12例,Ⅳ期(肝转移)2例。取所有患者的癌旁正常组织为对照。

1.2 方法 1.2.1 RNA抽提

从1~10 mg新鲜组织样品中抽提RNA:加入800 μL的Trizol试剂至样品中,样品裂解后,室温孵育5 min;取1 mL上述液体加入0.2 mL氯仿,剧烈振荡后,室温孵育2~3 min。12 000 r/min离心15 min后,取上清无色水相,加异丙醇沉淀RNA;用75%乙醇进行RNA清洗,用无RNase水重新溶解RNA沉淀。获得的RNA溶液保存于-70℃。

1.2.2 实时PCR检测SERCA3

委托中国Takara公司设计并合成SERCA3相关的实时PCR引物,检验引物特异性后,加入PCR微阵列相应的反应孔。用Trizol提纯RNA,DNase Ⅰ消化RNA样品以除去可能存在的基因组DNA,其后RNA纯化使用RNeasy MinEluteTM纯化试剂盒(德国Qiagen公司),通过琼脂糖电泳和紫外吸收测定法检测RNA的质量、浓度和纯度,最后以RNA为模板,应用SuperScript.Ⅲ逆转录酶(美国Invitrogen公司)合成cDNA,20 μL反应体系加入1.5 μg RNA。PCR微阵列的每孔加入cDNA与SuperArray PCR master mix(美国应用生物系统公司Cat.No.PA-112)充分混合,加10 μL至PCR Array对应的每个孔中。实时定量PCR程序设置为变性95℃10 min,扩增40个循环,95℃ 15 s,60℃ 1 min,采集荧光后分析溶解曲线。数据分析采用ΔΔCt方法。荧光阈值设定为0.15,取PCR Array管家基因甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)的阈值循环数(cycle threshold,Ct)均值为本底,计算ΔCt=Ct均值-管家基因的Ct均值,计算ΔΔCt=ΔCt结直肠癌组-ΔCt对照组。通过2-ΔΔCt计算结直肠癌组与对照组对应基因的表达差异[3]。基因芯片实验由康成生物工程有限公司(中国上海)提供技术服务。

1.3 统计学分析

采用SPSS 12.0软件进行数据分析。组间比较采用t检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 RNA样品提纯鉴定

结直肠癌组和对照组反映RNA样品纯度的紫外吸光度(absorbance,A)比值A260/A280分别为2.01和2.00。检测RNA样品质量的变性琼脂糖凝胶电泳结果见图 1。结直肠癌组和对照组的28 S核糖体RNA带均亮而浓,前者密度高于后者,可看到一片弥散的EB染色物质,可能是由mRNA和其他异型RNA组成。

图 1 RNA样品的变性琼脂糖凝胶电泳鉴定 Fig.1 Assessing RNA samples by denaturing agarose gel electrophoresis
2.2 结直肠癌组织SERCA3 mRNA表达

实时RT-PCR检测显示,40例结直肠癌组织中SERCA3 mRNA水平较其癌旁正常组织低(P<0.05,图 2)。

图 2 结直肠癌及癌旁组织中SERCA3 mRNA水平检测 Fig.2 Analyzing the mRNA level of SERCA3 in colorectal carcinoma and paracarcinoma tissues
2.3 SERCA3表达与结直肠癌临床病理特征的关系

结直肠癌患者SERCA3 mRNA表达在淋巴结转移和TNM分期方面比较,差异均具有统计学意义(均P<0.05,表 1)。

表 1 结直肠癌SERCA3 mRNA表达与临床病理特征的关系 Table 1 Relationship between expression of SERCA3 mRNA and the clinicopathological features in colorectal cancer
临床病理特征 例数 mRNA表达值(Ct) 结直肠癌组2-ΔΔCt/
对照组2-ΔΔCt
P
年龄
  <60岁 29 28.36 0.343 0.243
  ≥60岁 11 27.92 0.347
性别
  男 27 28.73 0.335 0.104
  女 13 28.90 0.330
肿瘤部位
  结肠 16 28.81 0.336 0.095
  直肠 24 28.20 0.341
淋巴结转移
  有 14 27.30 0.343 0.021
  无 26 27.38 0.314
TNM分期
  Ⅰ~Ⅱ期 26 27.15 0.339 0.034
  Ⅲ期 12 27.69 0.325
  Ⅳ期(肝转移) 2 27.03 0.311
肿瘤组织分化程度
  中 24 27.34 0.339 0.073
  低 9 28.52 0.338
  高 7 27.02 0.344
肿瘤大小
  <5 cm 30 28.13 0.347 0.102
  ≥5 cm 10 28.42 0.344
大体病理类型
  肿块型 31 27.93 0.338 0.213
  浸润型 2 28.14 0.337
  溃疡型 7 27.02 0.340
3 讨论

SERCA是内质网膜上的跨膜蛋白,亚型包含SERCA 1~3,通过水解ATP将钙离子从细胞质中转移到内质网腔内[4]。SERCA通过控制内质网内外的钙离子浓度变化的频率幅度调控钙离子稳态(calcium homeostasis),参与多个通路的信号转导,影响细胞内几乎所有的重要生理过程[5-6]。SERCA3的异常表达与结直肠腺癌和结肠癌的发展密切相关。既往研究表明,与癌旁正常组织比较,结肠癌组织中SERCA3水平有所下降[7]。结肠癌SERCA3表达水平的降低与结肠癌恶性程度密切相关[6, 8]。Gou等[9]通过RT-PCR检测发现,SERCA3 mRNA表达在结肠癌中较原位癌低(P<0.05);免疫组织化学检查显示,SERCA3表达在淋巴结侵袭方面,差异具有统计学意义(P<0.05)。本研究采用实时PCR微阵列测定结直肠癌组织SERCA3的mRNA表达情况发现,结直肠癌SERCA3 mRNA表达较癌旁组织低(P<0.05),其表达在淋巴结转移和TNM分期方面比较,差异均具有统计学意义(均P<0.05),与上述结果相符[6, 8-10]。本研究结果提示,SERCA3异常表达与结直肠癌的发展密切相关,但其影响结直肠癌的确切机制仍有待进一步研究。

参考文献
[1]
中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会医政医管局, 中华医学会肿瘤学分会. 中国结直肠癌诊疗规范(2017年版)[J]. 中国实用外科杂志, 2018, 56(4): 241-258.
[2]
姚宏伟, 吴鸿伟, 刘荫华. 从传统"群体化"诊治到精准"个体化"医疗:AJCC第八版结直肠癌分期系统更新解读[J]. 中华外科杂志, 2017, 55(1): 24-27. DOI:10.3760/cma.j.issn.0529-5815.2017.01.007
[3]
Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-ΔΔCt method[J]. Methods, 2001, 25(4): 402-408. DOI:10.1006/meth.2001.1262
[4]
Monteith GR, McAndrew D, Faddy HM, et al. Calcium and cancer:targeting Ca2+ transport[J]. Nat Rev Cancer, 2007, 7(7): 519-530. DOI:10.1038/nrc2171
[5]
Elaib Z, Saller F, Bobe R. The calcium entry-calcium refilling coupling[J]. Adv Exp Med Biol, 2016, 898: 333-352. DOI:10.1007/978-3-319-26974-0
[6]
Toyoshima C, Nomura H, Tsuda T. Lumenal gating mechanism revealed in calcium pump crystal structures with phosphate analogues[J]. Nature, 2004, 432(7015): 361-368. DOI:10.1038/nature02981
[7]
Torre LA, Bray F, Siegel RL, et al. Global cancer statistics, 2012[J]. CA Cancer J Clin, 2015, 65(2): 87-108. DOI:10.3322/caac.21262
[8]
Gélébart P, Kovàcs T, Brouland JP, et al. Expression of endomembrane calcium pumps in colon and gastric cancer cells induction of SERCA3 expression during differentiation[J]. J Biol Chem, 2002, 277(29): 26310-26320. DOI:10.1074/jbc.M201747200
[9]
Gou WF, Niu ZF, Zhao S, et al. Aberrant SERCA3 expression during the colorectal adenoma-adenocarcinoma sequence[J]. Oncol Rep, 2014, 31(1): 232-240. DOI:10.3892/or.2013.2837
[10]
Brouland JP, Gélébart P, Kovàcs T, et al. The loss of sarco/endoplasmic reticulum calcium transport ATPase 3 expression is an early event during the multistep process of colon carcinogenesis[J]. Am J Pathol, 2005, 167(1): 233-242. DOI:10.1016/S0002-9440(10)62968-9