细胞培养、质粒和转染
CAL27和HEK293T(293T)细胞系从美国典型培养物保藏中心(ATCC)获得。人类HNSCC WSU-HN4和WSU-HN2(以下简称HN4与HN6)细胞系取自NIH的Silvio Gutkind博士(医学博士贝塞斯达)[24,25]. CAL27细胞(2017年7月认证)和HEK293T细胞(2018年3月认证)在天林生物科技公司(中国上海)片段分析设施中通过短串联重复测试进行测试。实验中使用的两个细胞系(WSU-HN4、WSH-HN6)显示出不同的基因型,与数据库中的任何基因型都不匹配。所有细胞系均被回收并保存在37°C、5%CO气氛下含有10%FBS的Dulbecco改良Eagle培养基中2从GenePharma(中国上海)购买hsa-miR-876-5p模拟物、hsa-miR876-5p抑制剂和相应的阴性对照。上述引物的RNA序列为:miR-876-5p mimics,正5′-UGGAUUUCUUUUGUGAAUCACA-3′和反义5′-GUGAUUCACAAAAAAUCCAUU-3′;模拟控制,感觉5′-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3′和反义5′-ACGUGACACGGGAGAATT-3′;miR-876-5p抑制剂5′-UGGUGAUUCACAAAAAACA-3′;抑制剂对照5′-CAGUACUUUUGUGUAGUACAA-3′。波形蛋白过表达质粒和阴性对照质粒分别来自GeneCopoeia(EX-vimentin-M02和EX-EGFP-M02)。按照制造商的说明,使用Lipofectamine 2000(Invitrogen,USA)将特殊波形蛋白过表达质粒和阴性对照质粒转染CAL27和HN6细胞8小时。通过qRT-PCR和western blotting检测转染效果。对于miR-876-5p表达的人工改变,细胞(5×105在完全生长培养基中培养至80%汇合;然后,根据制造商的说明,将培养基替换为无血清培养基,培养基中含有miRNA模拟物或抑制剂,使用Lipofectamine 2000进行4-6小时的培养。
患者和样本采集
2017年至2018年间,南京医科大学江苏省口腔医院共有40例原发性HNSCC患者接受了组织病理学和临床诊断。患者详情见表1。所有患者在手术前均未接受任何肿瘤特异性治疗。在研究期间,收集了来自无转移原发肿瘤的HNSCC患者的组织样本,并作为正常对照,与来自有相关区域淋巴结转移的HNSC患者的组织样品进行比较。采集后,立即将所有组织样本冷冻在液氮中,并在−80°C下储存,直至进一步使用。所有组织都是在征得患者同意的情况下获得的,组织样本用于研究目的的书面知情同意书是从捐赠者或其近亲那里获得的。这项研究得到了南京医科大学机构伦理委员会的批准。
实时反转录(RT)-PCR
根据制造商的方案,使用TRIzol试剂(Invitrogen)提取总RNA。为了qRT-PCR检测成熟miR-876-5p表达,我们购买了Bulge-Loop™miRNA qRT-PCR引物集和对照引物集(中国广州RiboBio)。使用RevertAid第一链cDNA合成试剂盒(Thermo)将RNA(2μg)转化为cDNA。QRT-PCR是使用ABI PRISM中的FastStart Universal SYBR Green Master Mix(Rox)(罗氏)完成的®7300实时PCR系统(Applied Biosystems,Foster City,CA,USA)符合制造商的说明。GADPH和U6被用作内源性对照。我们使用离解曲线监测非特异性扩增。使用2计算相对表达水平-ΔΔCt方法。正、反义引物序列如下:波形蛋白5′-TGA GTA CCG GAG ACA GGT GCA G-3′(正)和5′-TAGAG CTT CAA CGG CAA AGT TC-3′(反义)和GAPDH 5′-GAA GGT GAA GGT-CGG AGT C-3′(义)和5’-GAG ATG GTG ATG GGA TTT C-3’(反义。对于miRNA定量,RiboBio(中国广州)设计了针对U6和miR-876-5p的Bulge-loop™miRNA qRT-PCR引物集(每组一个RT引物和一对qPCR引物)。
蛋白质印迹
从细胞中提取总蛋白,并使用裂解缓冲液裂解30分钟(Beyotime Shanghai,China)。使用含有10%聚丙烯酰胺凝胶的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)将所有蛋白质分离,然后转移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜(Millipore,MA)上,该膜在室温下用5%BSA在含有吐温20(PBS-T)的磷酸盐缓冲盐水(PBS)中封闭2小时。然后用波形蛋白(1:1000;Proteintech,60330-1-Ig,中国)或β-肌动蛋白(1:100;Bioworld,I102,中国)特异性一级抗体在4°C下过夜,用TBST洗涤两次,并用辣根过氧化物酶结合(HRP)二级抗体孵育(中国中山金桥生物)在室温下保持1小时。最后,使用Immobilon Western Chemiluminating HRP底物(Millipore)检测蛋白质带,并使用ImageQuantLAS 4000微型成像系统(General Electrics)进行可视化。
侵入性分析
使用Transwell过滤器(8mm孔径;Millipore)分析细胞侵袭能力。使用Matrigel(Matrigel:DMEM=1:9;每孔50µL;BD生物科学,美国新泽西州富兰克林湖)。电池(1×105)在上部培养箱中用200µL无血清培养基培养,而用500µL含有10%FBS的培养基作为化学引诱剂并放置在下部培养箱中。在37°C下培养细胞24或48小时后,用棉签轻轻去除过滤器上侧残留的非渗透细胞。用4%多聚甲醛(PFA)固定下膜侵袭细胞30min,用结晶紫染色5min。
划痕分析
细胞在6孔板中培养至90%的汇合处,然后用无菌的10-µL移液管尖端在中心区域划伤。用PBS仔细清除漂浮细胞和碎片,用无血清培养基替换培养基。在显微镜下观察创伤细胞的迁移,并随时间拍摄同一创伤区域的图像。
细胞计数试剂盒-8(CCK-8)实验
细胞以2×10的密度接种在96个微孔板中三每个孔的细胞数。细胞在含有10%CCK-8反应溶液的新培养基中培养(Selleckchem,休斯顿)。培养2 h后,根据制造商的说明,在分光光度计微孔板读取器(Multiskan MK3,Thermo)上以450 nm的波长测量吸光度。进行了三个独立的实验。
免疫荧光染色
简言之,将HN6和CAL27细胞在盖玻片上生长24小时,并将细胞固定在4%PFA中,并在1%Triton中透化。在与抗波形蛋白的一级抗体(1:100,Proteintech,60330-1-Ig,中国)孵育过夜后,将细胞与FITC缀合的ATF4兔多克隆抗体(1:500,Proteintech,FITC-10835,中国)孵育,并用DAPI(Beyotime Shanghai,C1002,中国)复染。随后通过荧光显微镜观察细胞(蔡司,德国)。
免疫组织化学
肿瘤标本在10%中性缓冲福尔马林中固定24小时,然后进行标准组织处理和包埋。切片在4μm处切割,并在37°C下在显微镜载玻片上干燥过夜。在二级抗体孵育30分钟后,用抗波形蛋白(1:2000,Proteintech,60330-1-Ig,中国)和Ki67(1:4000,Proteitech,27309-1-AP,中国)的一级抗体隔夜对组织切片进行染色。使用苏木精对所有切片进行复染,脱水、清洗并装裱,然后使用显微镜进行检查(德国莱卡DM4000B)。
载体构建和双核糖核酸酶报告子分析
对于荧光素酶分析,TargetScan预测了波形蛋白3′-UTR中潜在的miR-876-5p结合位点(http://www.targetscan.org)位于vimentin终止密码子位点47–56的位置。合成了所有具有野生型或突变种子区的波形蛋白3′-UTR序列,并将其克隆到荧光素酶终止密码子下游的Pezx-FR02载体(Genecopoeia,USA)中;新载体分别命名为波形蛋白WT或波形蛋白MUT。用50 nM miR-876-5p模拟物或阴性对照物和1µg波形蛋白-WT或波形蛋白-MUT(使用Lipofectamine 2000,美国Invitrogen)共同转染293T细胞。在转染后48小时收集细胞,并使用Luc-Pair Duo-luciferase Assay Kit 2.0(美国Genecopoeia)分析荧光素酶活性。
体内研究
所有动物研究均由南京医科大学动物护理和使用委员会批准和监督,所有程序均按照南京医科学院动物福利机构指南执行。所有小鼠都被保存在特定的无致病性(SPF)动物设施中,每天12小时,夜间12小时。雄性BALB/c-nu小鼠(5周龄)取自南京医科大学动物研究中心。为了评估miR-876-5p对肿瘤发生和转移的影响,1×106将CAL27细胞(0.2 mL)悬浮在Matrigel(BD)中,并在小鼠背部下注射。当肿瘤直径达到3.0–5.0 mm(6周龄)时,将小鼠随机分为两组(每组7只)。Agomir-876-5p或阴性对照(NC)(中国广州RiboBio)以每只小鼠每3天5 nmol(50µL PBS)的剂量直接注射到植入的肿瘤中,共6次。每2天测量一次肿瘤直径(mm),持续3周,用游标卡尺测量长度(L)和宽度(W)来监测肿瘤体积(V),计算公式为V=(L×W2)/2. 将肿瘤标本固定在4%PFA溶液中12–24小时,并将石蜡包埋以进行进一步分析。对于肝脏播散试验,HN6细胞(1×106/mL)转染agomir-876-5p或NC(中国广州RiboBio)的小鼠悬浮于200µL PBS中(每组3只)。这些细胞通过尾部外侧静脉注射到裸鼠体内。3周后,处死小鼠,解剖肝组织,用4%PFA溶液固定,石蜡包埋。所有切片用苏木精和伊红(H和E)染色以分析肿瘤细胞,并计算肝表面微转移的数量。
统计分析
采用SPSS18.0软件进行统计分析。所有数据均以三个独立实验的平均值±标准偏差(SD)表示,并使用Student t检验进行评估。比较采用单因素方差分析(ANOVA),P<0.05具有统计学意义(*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001)。