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第条

miR-155替代物对多发性骨髓瘤的抑瘤活性及抗硼替佐米耐药性的影响

通过
尼古拉·阿莫迪奥
1,*,
玛丽亚·尤金妮亚·加洛·坎塔菲奥
1,
西里诺·博塔
1,
瓦尔特·阿戈斯蒂
1,
辛齐亚·费德里科
1,
丹尼尔·卡拉乔洛
1,
多梅尼卡·隆切蒂
2,
马可·罗西
1,
克里斯托夫·德里森
,
安东尼诺·内里
2,
Pierosandro Tagliaferri公司
1
皮尔弗朗西斯科·塔索内
1,4,*
1
意大利卡坦扎罗麦格纳·格雷西亚大学实验与临床医学系,卡坦扎洛88100
2
意大利米兰大学肿瘤与血液肿瘤系,Fondazione CáGranda IRCCS Policlinico,20122
瑞士圣加伦9000号圣加伦州医院血液和肿瘤科
4
美国宾夕法尼亚州费城坦普尔大学科技学院生物技术中心斯巴罗癌症研究与分子医学研究所,邮编:19122
*
应向其发送信件的作者。
收到的提交文件:2018年12月13日/修订日期:2019年2月3日/接受日期:2019年2月14日/发布日期:2019年2月18日

摘要

:
microRNAs(miRNAs)的异常表达与多发性骨髓瘤(MM)的发病机制有关。虽然miR-155被认为是几种恶性肿瘤的治疗靶点,但其在MM中的作用尚不清楚。对miR-155表达的分析表明,与健康血浆细胞相比,其在MM患者衍生的细胞中表达下调,从而表明其在这种恶性肿瘤中具有抑癌作用。基于这一发现,我们研究了miR-155替代物作为MM潜在的抗肿瘤策略。miR-155-增强表达在体外触发了抗增殖和促凋亡作用。鉴于与敏感MM细胞相比,硼替佐米耐药细胞中miR-155水平较低,我们分析了miR-155s可能参与硼替佐米抗药性。重要的是,miR-155替代物在体外和体内增强了硼替佐米在人MM异种移植模型中的抗肿瘤活性。在原代MM细胞中,我们观察到miR-155与编码蛋白酶体亚基基因PSMβ5的mRNA呈负相关,其失调在很大程度上与硼替佐米特异性耐药有关,我们通过miR-155验证了PSMβ5 3′UTR mRNA靶向性以及蛋白酶体活性降低。总之,我们的研究结果表明,miR-155可能通过蛋白酶体抑制激发抗MM活性,为基于miR-155-的抗MM治疗策略提供了框架。

1.简介

多发性骨髓瘤(MM)是一种恶性肿瘤,其特征是肿瘤浆细胞(PC)在骨髓(BM)中积聚[1]; 在这里,MM细胞、细胞外基质(ECM)和BM基质细胞之间的相互作用创造了一个促进肿瘤生长的环境,在支持细胞生长、存活和耐药性方面发挥着关键作用[2]. 尽管引入了蛋白酶体抑制剂、组蛋白去乙酰化酶抑制剂和免疫调节剂等新药,显著改善了患者的临床结局,但MM仍是一种不治之症[].
MicroRNAs(miRNAs)是由19-25个核苷酸组成的小型非编码RNA,通过3′-非翻译区(3′UTR)中的完全或部分碱基配对,通过降解或翻译抑制靶mRNAs来调节基因表达[4]. miRNAs的异常表达在实体和造血恶性肿瘤中被广泛描述,并被认为是肿瘤发生的主要因素[5,6,7,8]. 根据它们的表达水平,异常表达的miRNAs可以作为致癌基因(onc-miRNA),靶向并抑制肿瘤抑制基因[9,10,11,12,13,14]或作为肿瘤抑制因子(TS-miRNAs),负调控癌基因的表达[15,16,17,18,19]. 此外,不同的miRNA标记与MM的遗传异常有关[20],其中复杂的miRNA/转录因子/靶基因调控电路已被鉴定[21]. 无论是恢复TS-miRNAs还是抑制onc-miRNAs都被认为是一种新的实验方法,为基于miRNA的治疗药物的开发开辟了新的令人兴奋的前景,无论是作为单一药物,还是与目前的MM治疗方案相结合[6,7,22,23,24,25,26]. 通常,miR-155被描述为在人类恶性肿瘤中被解除管制。它位于染色体21q21.3上,属于B细胞整合簇(BIC)非编码转录物[27,28]. 尽管miR-155已被发现在多种实体和血液恶性肿瘤中过度表达,在这些恶性肿瘤中它充当了癌基因miRNA[29]; 在伯基特淋巴瘤中观察到非常低或无效的表达[30]. 在胃癌细胞中,miR-155通过降低SMAD2表达抑制细胞转移[31,32]; miR-155也在健康胰腺中表达,在内分泌胰腺肿瘤中不表达[33]. 在三阴性乳腺癌中,miR-155的上调可以防止肿瘤的发展,并且它被包含在与更好的预后相关的特定miRNA信号中[34],抑制同源重组,提高细胞对电离辐射和抗癌药物的敏感性[35]. miR-155缺陷还通过增加肿瘤微环境中髓源性抑制细胞的募集和致癌功能,促进实体肿瘤生长[36]. Krzeminski等人证明了MM-PC中miR-155基因座的甲基化,解释了其表达减少的原因,并表明其可能具有抑癌作用[37]. 基于这些前提,我们研究了miR-155强制表达对MM细胞存活和增殖的体内外影响;此外,我们探讨了miR-155替代物克服硼替佐米耐药的能力。总之,我们的发现揭示了miR-155在MM中的抑癌作用,并为miR-155-替代方法在治疗这种恶性肿瘤中的潜在未来应用提供了第一个框架,即使是在硼替佐米难治性环境中。

2.结果

2.1. MM中MiR-155表达失调

我们首先评估了原发性CD138中miR-155的表达+通过分析纯化骨髓CD138分析4名正常供者和95名MM患者的细胞+通过GEO登录号GSE87830获得的专利微阵列数据集中包含的所有患者的细胞分数(图1). 该分析表明恶性浆细胞中miR-155表达下调,与先前报道的MM细胞中miR 155水平低的研究一致[37,38]为研究miR-155替代策略对MM的影响提供了理论基础。

2.2。合成miR-155模拟物在MM细胞中触发抗增殖和促凋亡作用

为了研究miR-155的功能,我们将合成的miR-155-模拟物转染到表达低miR--155水平的MM细胞系中。使用WST-8和溴脱氧尿苷(BrdU)摄取分析,我们观察到miR-155模拟物显著抑制细胞活性和S期DNA合成(图2A、 B)。此外,Western blot(WB)显示,miR-155增强了细胞周期抑制剂p21的表达WAF1/CIP1因此,miR-155对细胞生长的影响可能至少部分归因于细胞周期阻滞(图2C) ;细胞周期分析一致证实S期下调和G0/G1期增加(图S1). 通过Annexin V/7AAD分析,我们进一步研究了miR-155对细胞凋亡的影响。事实上,miR-155模拟转染48小时后RPMI-8226和OPM-2细胞的凋亡细胞死亡增加,这一事件与caspase 3和caspase 7裂解形式的增加有关,如WB所示(图2D、 E)。我们的研究结果表明,miR-155在体外抑制细胞生长并诱导MM细胞凋亡。

2.3. miR-155在体内外调节硼替佐米的抗-MM活性

我们分析了miR-155在等基因AMO1wt和硼替佐米耐药的Amo-bzb细胞系中的表达。有趣的是,与亲代硼替佐米敏感的Amo1相比,Amo1-bzb显示出更低的miR-155表达(图3A) ●●●●。此外,如qRT-PCR所示,用2.5nM硼替佐米处理表达高、中或低miR-155水平的MM细胞,即RPMI-8226、NCI-H929和OPM-2,可分别使miR155表达增加30%、35%和40%(图3B) ●●●●。总之,这些发现促使我们研究miR-155表达与MM细胞对硼替佐米敏感性之间的关系。为了解决这个问题,我们首先评估miR-155的调节是否会影响MM细胞对硼替佐米的反应性。用miR-155合成抑制剂或干扰对照转染NCI-H929和OPM-2细胞,然后将细胞暴露于硼替佐米。事实上,我们观察到miR-155抑制显著拮抗硼替佐米的生长抑制活性(图3C、 D)。
为了进一步揭示miR-155在MM细胞对硼替佐米敏感性中的作用,通过转染miR-155-模拟物增强了其在RPMI-8226、NCI-H929和OPM2 MM细胞中的表达,24小时后细胞暴露于硼替佐米高浓度环境中。通过CCK8和Annexin V/7-AAD测定,我们发现miR-155在抑制细胞活力和诱导细胞凋亡方面都能模拟增强的硼替佐米活性(图3E–H,图S2).
接下来,我们研究了miR-155模拟物对MM细胞体内致瘤潜能的影响。用携带miR-155(pCDH-miR-155)的慢病毒或空载体(pCDH空载体)转导OPM2细胞,然后分别在小鼠左右两侧皮下接种;随着时间的推移,对肿瘤形成进行监测。当肿瘤体积接近100毫米时每组(肿瘤形成后约7天)小鼠腹腔注射0.6mg/Kg硼替佐米或生理盐水。如所示图4A、 与对照组相比,稳定的miR-155表达增强了硼替佐米诱导的MM异种移植物生长抑制(第页< 0.05). 移植MM异种移植物裂解物的WB分析证实miR-155转基因MM异种移植中PSMβ5下调(图S3).

2.4. miR-155靶向蛋白酶体亚单位β5(PSMβ5)并使AMO-bzb细胞系对硼替佐米敏感

硼替佐米耐药的分子机制多种多样,其中包括PSMβ5的突变或上调[7]. 我们寻找miR-155潜在靶向的蛋白酶体相关基因。有趣的是,对microRNA.org数据库的查询显示,miR-155被预测为靶向PSMβ5 mRNA的3′UTR。因此,我们探讨了在MM患者中,miR--155和PSMβ5mRNA水平是否相关。值得注意的是,我们发现在公开的MM数据集中,miR-155和PSMβ5 mRNA水平呈负相关(GEO登录号GSE16558;第页= 0.001542;图5A) ;在等基因AMO1细胞中也可以观察到同样的负相关。事实上,硼替佐米耐药的AMO1-bzb细胞系显示PSMβ5 mRNA和蛋白的表达增加(图5B) 与父母相比,miR-155表达水平较低(图3A) ●●●●。通过荧光素酶报告子分析,我们研究了miR-155能否直接靶向PSMβ5 mRNA的3′UTR。为此,我们将AMO-bzb细胞与含有PSMβ53′UTRs的荧光素素酶构建物或与缺乏预测的miR-155-靶点的3′UTR缺失突变体共转染,与miR-155模拟物或加扰寡核苷酸(NC)一起使用。与对照组相比,我们观察到用miR-155模拟物处理的细胞荧光素酶活性降低;当使用不含miR-155靶序列的突变型3′UTR荧光素酶构建物时,未观察到显著变化。我们还观察到转染miR-155模拟物的细胞中PSMβ5蛋白丰度降低(图5D) ●●●●。为了评估miR-155模拟物能否恢复硼替佐米敏感性,将合成miR-155-或阴性对照(miR-NC)转染AMO-bzb细胞,然后用增加硼替佐米浓度的方法处理。72小时后进行的Annexin V/7AAD染色表明,用合成miR-155模拟物处理的细胞对硼替佐米的敏感性恢复,如miR-155-模拟物加硼替佐米可显著增加凋亡细胞的百分比(图5E和图S4).

2.5. PSMβ5-沉默表型miR-155对硼替佐米敏感性的影响

最后,我们测试了PSMβ5沉默是否可以对miR-155诱导的MM细胞作用进行表型复制。为此,我们首先用合成siRNA对照或3种不同的合成PSMβ5靶向siRNA转染AMO-bzb细胞。如所示图6A、 PSMβ5在mRNA和蛋白质水平均下调(图6A) ●●●●。我们观察到细胞活力受到强烈抑制(图6B) 和凋亡诱导(图6C、,补充资料中的图S5)在转染合成siRNA#1并用硼替佐米处理的AMO-bzb细胞中,证实PSMβ5下调可使硼替佐米抗药性MM细胞对药物敏感。相反,PSMβ5沉默并未引起miR-155表达的任何变化(数据未显示),因此排除了两个分子之间存在调节反馈环的可能性。接下来,我们研究了硼替佐米/miR-155或硼替佐米/PSMβ5 siRNA组合对β5蛋白酶体活性的影响。用合成miR-NC或miR-155或合成siRNA CNT或PSMβ5 siRNA电穿孔AMO-bzb细胞,然后用2.5 nM硼替佐米处理;转染后48小时测定蛋白酶体活性。如所示图6D、 在硼替佐米诱导的蛋白酶体抑制中,miR-155增强了20%,而PSMβ5靶向siRNA#1增强了66%。总之,这些发现表明,miR-155在体外恢复了硼替佐米耐药MM细胞的药物反应性,可能是通过蛋白酶体抑制,PSMβ5沉默再现了相同的表型效应。

3.讨论

在本报告中,我们证明miR-155在MM中失调,起到抑癌作用,并在MM细胞对硼替佐米的反应中发挥机制作用。
众所周知,miR-155是一种研究很深入的miRNA,在许多实体肿瘤和血液肿瘤中作为癌细胞miRNA发挥作用,在这些肿瘤中发现其过度表达、增强增殖和拮抗化疗[39,40]. 然而,最近发现,与MM患者的诊断相比,高水平的miR-155与较长的总生存期相关,并且其在复发性疾病中的表达降低[20]. 重要的是,miR-155宿主基因第一外显子的甲基化导致其在MM细胞中的表达降低[37]在对MM中表观遗传学沉默的潜在肿瘤抑制miRNA进行全基因组筛查中进一步证实[38].
在本研究中,我们扩展了先前关于MM患者源性CD138中miR-155表达减少的研究结果+个人电脑[37,38]. 最近基于多参数流式细胞术对PC疾病的分析表明,这些细胞组分可能受到正常CD138的污染+个人电脑[41]; MM-PC组miR-155明显低于正常对照组。重要的是,我们的数据首次强调了通过使用这种恶性肿瘤的体外和体内临床前模型来修复miR-155的治疗潜力。事实上,miR-155在体外模拟转染阻碍细胞周期进展并触发凋亡细胞死亡。此外,与野生型细胞相比,硼替佐米耐药细胞中miR-155的表达水平降低,这促使我们研究miR-155-调控对硼替佐米抗肿瘤活性的影响。
硼替佐米(PS-341)是蛋白酶体抑制剂的原型,具有强大的抗MM活性。它通常用于治疗新诊断或复发的MM患者,但靶向毒性和耐药性的发展限制了其长期使用[42,43]. 迄今为止,硼替佐米耐药的分子机制研究[44]利用了逐步暴露于浓度增加的硼替佐米产生的耐药细胞系。总之,这些研究提供了miRNAs失调的证据-[19,45,46],长非编码RNA-[47,48]或蛋白编码基因调节途径可能有助于硼替佐米耐药的发生。
在MM细胞中,我们先前证明硼替佐米治疗可诱导“BRCAness”状态,导致同源重组相关基因的抑制,包括BRCA1[49]. 自从发现BRCA1表观遗传抑制miR-155以来[50],我们想知道硼替佐米是否可以通过抑制BRCA1促进miR-155的表达。为了解决这个假设,我们初步分析了BRCA1 mRNA水平是否与我们微阵列数据集(GSE87830)中miR-155的水平相关,尽管没有出现显著的相关性(数据未显示),这表明硼替佐米诱导的miR-155-上调可能涉及其他尚未确定的机制。未来的研究将阐明这一点。
接下来,我们试图确定解释miR-155在MM细胞中作用的分子靶点;为此,我们查询了microRNA.org数据库,确定蛋白酶体亚基PSMβ5为预测的miR-155靶点。
PSMβ5的单点突变导致蛋白酶体药物结合位点的构象或空间变化,被描述为硼替佐米耐药的主要机制[51]以及19S蛋白酶体亚单位的下调[52,53],PSMβ5过度表达,无突变发生[51]药物转运蛋白增加[54]或在微环境蛋白质和伴侣中[55].
我们确实首次通过miR-155验证了PSMβ5 mRNA的3′UTR靶向性,并且我们在原始MM细胞的公共微阵列数据集上发现了miR-155和PSMβ五之间的负相关,其中miRNA和基因表达谱数据均可用。总之,这些发现使我们推测miR-155可能在硼替佐米耐药中发挥作用。根据这一假设,我们发现miR-155过度表达降低了PSMβ5蛋白水平,从而导致蛋白酶体活性降低,MM细胞对药物的敏感性增加;另一方面,miR-155抑制剂在体外拮抗硼替佐米对药物敏感细胞的作用。值得注意的是,与亲本细胞系相比,在AMO-bzb耐药细胞中过度表达的PSMβ5的沉默、现象复制miR-155替代物和对硼替佐米抗肿瘤活性的耐药细胞的有效敏化(甚至比miR-155-过度表达的程度更高)。因此,我们的发现有力地支持了PSMβ5失调在硼替佐米耐药性机制中起关键作用的概念,并提供了我们所知的第一个证据,即miR-155通过靶向PSMβ5,可以拮抗MM细胞的硼替佐米耐药性;然而,考虑到miRNAs的内在多效性功能,我们不能排除miR-155可以拮抗进一步的致癌途径以激发其抑癌活性。
最后,我们提供了硼替佐米/miR-155体内正相互作用的新证据,蛋白酶体抑制剂对稳定表达miR-155的人MM异种移植物的抗肿瘤活性优于对照组。总之,这些数据强调了miR-155重组增强或恢复MM细胞硼替佐米敏感性的有效性,为新的翻译途径提供了理论依据。

4.材料和方法

4.1、。细胞系与药物

人类MM细胞系NCI-H929、RPMI-8226、U266、OPM-2、MM1和AMO-1购自DSMZ(德国布伦瑞克),DSMZ通过短串联重复DNA分型进行认证。KMS11细胞系由日本研究生物资源收藏中心(日本大阪国立卫生科学研究所)获得。先前描述了AMO-1野生型和硼替佐米耐药的AMO-bzb细胞[56]. 所有这些细胞系立即冷冻,并在6个月内从原始库存中使用。MM细胞系在RPMI-1640培养基(Gibco®,Life Technologies,Carlsbad,CA,USA)中培养,补充10%胎牛血清(Lonza GroupLtd.,Basel,Switzerland)、100 U/mL青霉素和100 mg/mL链霉素(Gibco-®,Life-Technologies),并在37°C的5%CO中保持2大气。使用pCDH-CMV-MCS-EF1-GFP-Puro慢载体质粒或相应的空载体(购自SBI System Biosciences,Mountain View,CA,USA)生成稳定表达前miR-155的细胞。如前所述,慢病毒在HEK 293T包装细胞中产生[44]; 在8μg/mL聚brene(Sigma-Sigma-Aldrich,St.Louis,MO,USA)存在下对MM细胞进行两轮转导。转导后两天,在含有1μg/ml嘌呤霉素(Sigma-Aldrich)的培养基中选择细胞。用于体内实验的临床级硼替佐米从Millennium Pharmaceuticals(美国马萨诸塞州坎布里奇市武田)获得,并溶解在1 mg/mL的氯化钠盐水溶液中;在体外研究中,硼替佐米从Selleck化学品公司(美国德克萨斯州休斯顿)购买并溶解在二甲基亚砜中。

4.2. miRNAs和mRNAs的定量实时扩增

根据制造商的说明,使用TRIzol®试剂(Invitrogen,Thermo Scientific,Carlsbad,CA,USA)制备MM细胞和外周血单个核细胞(PBMC)的总RNA。使用高容量cDNA逆转录试剂盒(美国加利福尼亚州卡尔斯巴德热电科学应用生物系统公司)获得寡核苷酸引物cDNA。单管TaqMan miRNA分析用于检测和量化成熟miR-155和靶mRNA,根据制造商的说明,使用StepOne热循环器和序列检测系统(Applied Biosystems)。miR-155和mRNA分别在RNU44和GAPDH(Ambion,Carlsbad,CA,USA)上进行标准化。实时比较聚合酶链反应(RT-PCR)一式三份。使用所述的比较交叉阈值(ΔΔCt)方法计算相对表达[57].

4.3. MM细胞的体外转染

1 × 106使用Neon®Transfection System(Life Technologies),在1150 V,30 ms的最终浓度下,使用打乱(miR-NC)、合成前miR-155(miR-155)、siRNA控制(siRNA CNT)和三种不同的抗PSMβ5的siRNA(Invitrogen、Thermo Scientific、Invitrogen、Thermal Scientistificific、Carlsbad,CA,USA),以100 nM的最终浓度对MM细胞进行电穿孔,2脉冲设置。

4.4. CCK8、BrdU和细胞周期分析

使用细胞计数试剂盒-8(CCK-8 Dojindo)通过WST-8分析和BrdU增殖分析(DELFIA细胞增殖分析、PerkinElmer、DELFIA增殖分析、美国马萨诸塞州Waltham的PerkinEl默)评估细胞活力。在6孔板中培养电镀细胞1小时;收获后,将细胞接种在96个培养皿中进行CCK-8和BrdU增殖试验。每24小时测量一次CCK8,并在450 nm波长下评估光密度(OD)。每24小时测量一次BrdU摄取量,并使用Victor4平板阅读器(PerkinElmer)检测发光。每个样品至少一式四份。为了评估miR-155和硼替佐米之间的协同作用,通过以下公式计算组合指数(CI):CI=(抑制COMBO)/(抑制miR-155-模拟物)+(抑制硼替佐米特),其中CI>1、CI=1和CI<1分别表示协同、加性和拮抗作用。
为了评估细胞周期的变化,在用碘化丙啶(PI)染色后对转染的MM细胞进行FACS分析。具体而言,收集细胞,用磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤两次,并在20°C下用70%的冷乙醇固定。在进行FACS分析之前,用PBS对细胞进行清洗,并在室温黑暗中用50μg/mL PI、100μg/mL RNase、0.05%Nonide P-40染色1小时。使用FCS Express 6软件(美国加利福尼亚州洛杉矶De Novo software)测定细胞周期曲线。

4.5。萤光素酶报告实验

在pEZX-MT01载体中克隆了PSMβ5基因的野生型3′UTR,其中包含预测的miR-155靶位点和缺失相互作用位点的缺失突变体结构(130到180个核苷酸),并从Genecopoeia购买。如上所述,使用5μg荧光素酶报告载体对MM细胞进行电穿孔;对于每个平板,使用100 nM的合成miR-155或打乱(miR-NC)。在转染RPMI-8226细胞后24小时,使用双荧光素酶检测试剂盒(Promega Corporation,Madison,WI,USA),使用GloMAX(Promeca),连续测量萤火虫和肾小球荧光素酶活性。数据被表示为萤火虫发光和renilla发光之间的比率。

4.6. Western Blotting(WB)分析

根据标准协议进行SDS-PAGE和WB,如所述[58]. 简而言之,细胞在含有15 mM Tris/HCl pH 7.5、120 mM NaCl、25 mM KCl、1 mM EDTA、0.5%Triton 100、Halt蛋白酶抑制剂单用鸡尾酒(100×,Thermo Scientific)的裂解缓冲液中进行裂解。使用4–12%Novex Bis-Tris SDS-丙烯酰胺凝胶(Invitrogen)分离转染细胞系的全细胞裂解物(每个样品50μg),在硝化纤维素膜上进行电转移(Bio-Rad,Hercules,CA,USA),并用以下抗体进行免疫印迹:PSMβ5(D1H6B)兔mAb(细胞信号),Caspase-3(8G10)兔单克隆抗体(细胞信号转导)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-7(C7)小鼠单抗(人类特异性)、γ-管蛋白抗体(C-20)山羊多克隆抗体(美国加州圣克鲁斯圣克鲁斯生物技术公司)和GAPDH(D16H11)XP®兔单抗。在PBS-Tween中清洗膜3次,然后在室温下与与5%牛奶中的辣根过氧化物酶结合的二级抗体孵育2小时。使用Pierce ECL Western Blotting Substrate(Pierce Biotechnology,Waltham,MA,USA)检测化学发光。

4.7. 人类MM的动物和体内模型

雄性CB-17严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠(6-8周龄;美国印第安纳州印第安纳波利斯哈兰实验室公司)被安置在我们的动物研究设施中并进行监测。所有实验程序均按照意大利卫生部批准的方案进行(授权号:126/2016-PR)。根据机构指南,当肿瘤直径达到2 cm或出现瘫痪或生活质量严重受损时,将小鼠处死,以避免不必要的痛苦。在这些研究中,SCID小鼠在左右侧翼皮下接种2×106转导的MM细胞(在100μL培养基中)通过慢病毒转导稳定表达miR-155或空载体;每组5只小鼠。每隔两天用卡尺测量肿瘤大小的两个维度,并使用公式V=0.5×a×b计算肿瘤体积2,其中a和b分别是肿瘤的长直径和短直径。IVIS Lumina I I(Caliper LS,Hopkinton,MA,USA)仪器用于通过配备GFP(绿色荧光蛋白)过滤器的Living images软件生成光学图像。

4.8. 蛋白酶体活性测定

蛋白酶体活性检测试剂盒(ab107921)购自英国剑桥abcam;1 × 106用100 nM的miR-NC或miR-155、siRNA CNT或靶向PSMβ5的siRNA电穿孔AMO-bzb MM细胞;在电穿孔24小时后添加硼替佐米,最终浓度为2.5 nM。根据制造商的说明,在电穿孔48小时后测定蛋白酶体活性。

4.9. 统计分析

每个实验至少进行三次,并将数值报告为平均值±SD。使用Student’st吨使用Graphpad软件(Graphpad software,La Jolla,CA,USA)进行两组比较测试或多重比较的单向方差分析(ANOVA);第页-值<0.05被认为是显著的。

5.结论

我们的数据表明,在MM miR-155中,与其他类型的癌症相比,它作为癌基因miRNA发挥保护作用,防止肿瘤发生,并可能通过PSMβ5靶向减轻硼替佐米耐药性。综上所述,这些发现为基于miR-155的潜在治疗策略铺平了道路,以对抗这种仍然致命的疾病,尤其是在复发和难治的情况下。

补充资料

以下内容可在线获取,网址为https://www.mdpi.com/2072-6694/11/2/236/s1图S1:miR-155在MM细胞中过度表达会损害细胞周期。用100 nM的miR-155模拟物或干扰对照寡核苷酸(NC)转染RPMI-8226细胞,然后通过PI染色和FACS分析评估细胞周期,如材料和方法中所述*第页< 0.05. 图S2:miR-155过度表达触发MM细胞凋亡。OPM2和NCI-H929转染100 nM合成miR-155或搅乱寡核苷酸(NC),然后用不同剂量的硼替佐米处理48小时,如各图所示。然后进行Annexin V/7AAD染色和FACS分析。报道了一个具有代表性的实验。图S3:miR-155过度表达降低了MM异种移植物中PSMβ5的表达。第17天移植的表达pCDH空载体或pCDH-miR-155的OPM2异种移植物裂解物中PSMβ5蛋白的WB分析。GAPDH被用作负荷控制。图S4:miR-155过度表达可减轻MM细胞对硼替佐米的耐药性。AMO-bzb细胞用100nM合成miR-155或扰序寡核苷酸(NC)转染,然后用不同剂量的硼替佐米处理72小时,如每个图所示。然后进行Annexin V/7AAD染色和FACS分析。报道了一个具有代表性的实验。图S5:PSMβ5沉默可减轻MM细胞对硼替佐米的耐药性。用100 nM合成PSMβ5 siRNA(siRNA#1)或siRNA对照(siRNA-CNT)转染AMO-bzb细胞,然后用不同剂量的硼替佐米处理72小时,如各图所示。然后进行Annexin V/7AAD染色和FACS分析。报道了一个具有代表性的实验。

作者贡献

N.A.、C.B.、V.A.、C.F.、D.C.和D.R.进行了实验;M.E.G.C.进行统计分析;N.A.、Pierosandro Tagliaferri和Pierfrancesco Tassone设计了该研究;V.A.、M.R.、C.D.和A.N.对手稿进行了批判性评估;N.A.和Pierfrancesco Tassone撰写了这份手稿。

基金

这项工作得到了意大利癌症研究协会(AIRC)的支持:“特别项目分子临床肿瘤学-每千5”(编号99802010/15)及其扩展项目(编号9981016/18),以及“人类癌症创新免疫治疗”多单位地区编号16695(由AIRC和CARICAL基金会共同资助)Pierfrancesco Tassone。

致谢

我们感谢Ivana Criniti的编辑和实验室协助。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。资助者在研究设计中没有任何作用;收集、分析或解释数据;在撰写手稿时,或在决定公布结果时。

工具书类

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图1。miR-155在多发性骨髓瘤原发性样本中的表达分析。4例正常供者(N)和95例原代MM浆细胞(GSE87830)中miR-155的表达水平;第页=0.01684,通过Wilcoxon秩和检验计算。标准化miR-155表达水平的Log2值报告在轴。
图1。多发性骨髓瘤原发样本中miR-155表达的分析。miR-155在4个正常供体(N)和95个原代MM浆细胞(GSE87830)中的表达水平;第页=0.01684,根据Wilcoxon秩和检验计算。标准化miR-155表达水平的Log2值报告在轴。
癌症11 00236 g001
图2。异位miR-155对MM细胞生长、存活和凋亡的影响。在RPMI-8226中进行WST-8活性和BrdU掺入分析(A类)和OPM-2 MM电池(B类)在不同时间点转染合成miR-155(miR-155)或扰乱寡核苷酸(NC)。绘制了三个独立的实验,包括±S.D(C类)p21的免疫印迹CIP1级用合成miR-155或打乱寡核苷酸(NC)转染RPMI-8226和OPM-2 MM细胞后48小时。使用GAPDH执行加载控制。(D类)用合成miR-155或杂乱寡核苷酸(NC)转染后48小时,对RPMI-8226和OPM-2细胞进行Annexin V/7-AAD染色。报告了Annexin V阳性细胞的百分比。数据表示三个独立实验的平均值*第页< 0.05. (E类)用合成miR-155或杂乱寡核苷酸(NC)转染RPMI-8226和OPM-2细胞后48小时,对裂解的caspase 3和裂解的caspase 7进行免疫印迹。使用α-微管蛋白进行负荷控制。
图2。异位miR-155对MM细胞生长、存活和凋亡的影响。在RPMI-8226中进行WST-8活性和BrdU掺入分析(A类)和OPM-2 MM电池(B类)在不同时间点转染合成miR-155(miR-155)或扰乱寡核苷酸(NC)。绘制了三个独立的实验,包括±S.D(C类)p21的免疫印迹CIP1级用合成miR-155或打乱寡核苷酸(NC)转染RPMI-8226和OPM-2 MM细胞后48小时。使用GAPDH执行加载控制。(D类)用合成miR-155或杂乱寡核苷酸(NC)转染后48小时,对RPMI-8226和OPM-2细胞进行Annexin V/7-AAD染色。报告了Annexin V阳性细胞的百分比。数据表示三个独立实验的平均值*第页< 0.05. (E类)用合成miR-155或杂乱寡核苷酸(NC)转染RPMI-8226和OPM-2细胞后48小时,对裂解的caspase 3和裂解的caspase 7进行免疫印迹。使用α-微管蛋白进行负荷控制。
癌症11 00236 g002
图3。miR-155在体外调节硼替佐米的抗MM活性。(A类)使用AMO-1和AMO-bzb MM细胞株的RNA对miR-155进行实时定量PCR分析。将原始Ct值归一化为RNU44保守snoRNA,并表示为AMO-1中miR-155水平的百分比。(B类)使用来自用2.5 nM硼替佐米处理24小时的RPMI-8226、OPM-2和NCI-H929细胞的RNA对miR-155进行定量RT-PCR分析。在NCI-H929上进行CCK8测定(C类)和OPM-2 MM电池(D类)在硼替佐米治疗48小时后,转染合成miR-155抑制剂(抗miR-155)或干扰寡核苷酸(抗NC)*第页< 0.05. 对RPMI-8226进行CCK8分析(E类),NCI-H929(F类)和OPM-2 MM单元(G公司)在硼替佐米治疗48小时后,转染合成miR-155或干扰寡核苷酸(NC)*第页<0.05,表示协同组合(CI>1)。(小时)不同剂量硼替佐米治疗48 h后,转染合成miR-155或干扰寡核苷酸(NC)的NCI-H929和OPM-2 MM细胞的凋亡评估*第页与NC转染细胞相比,<0.05。
图3。miR-155在体外调节硼替佐米抗MM活性。(A类)使用AMO-1和AMO-bzb MM细胞株的RNA对miR-155进行实时定量PCR分析。将原始Ct值归一化为RNU44保守snoRNA,并表示为AMO-1中miR-155水平的百分比。(B类)使用来自RPMI-8226、OPM-2和NCI-H929细胞的RNA对miR-155进行定量RT-PCR分析,这些细胞用2.5 nM硼替佐米处理24小时。在NCI-H92 9上进行CCK8分析(C类)和OPM-2 MM电池(D类)在硼替佐米治疗48小时后,转染合成miR-155抑制剂(抗miR-155)或干扰寡核苷酸(抗NC)*第页< 0.05. 对RPMI-8226进行CCK8分析(E类),NCI-H929(F类)和OPM-2 MM单元(G公司)在硼替佐米治疗48小时后,转染合成miR-155或干扰寡核苷酸(NC)*第页<0.05,表示协同组合(CI>1)。(小时)不同剂量硼替佐米治疗48 h后,转染合成miR-155或干扰寡核苷酸(NC)的NCI-H929和OPM-2 MM细胞的凋亡评估*第页与NC转染细胞相比,<0.05。
癌症11 00236 g003
图4。增强miR-155表达可增强硼替佐米对MM异种移植物的活性。(A类) 2 × 106pCDH-miR-155和2×106在总共10只CB-17 NOD-SCID小鼠的右侧和左侧分别注射pCDH-empty vector OPM-2转导的MM细胞。每隔2–3天,用电子卡尺测量肿瘤的二维体积,详细说明材料和方法。第7天,每组肿瘤体积约为100 mm用0.6mg/kg硼替佐米治疗小鼠*第页pCDH-empty组或pCDH-plus硼替佐米组<0.05。(B类)报道了IVIS Lumina在第13天的代表性照片。
图4。增强miR-155表达可增强硼替佐米对MM异种移植物的活性。(A类)2×106pCDH-miR-155和2×106在总共10只CB-17 NOD-SCID小鼠的右侧和左侧分别注射pCDH-empty vector OPM-2转导的MM细胞。肿瘤体积通过电子卡尺进行二维测量,如材料和方法所述,每2-3天测量一次。第7天,每组肿瘤体积约为100 mm用0.6mg/kg硼替佐米治疗小鼠*第页pCDH-empty组或pCDH-plus硼替佐米组<0.05。(B类)报道了第13天的代表性IVIS Lumina照片。
癌症11 00236 g004
图5。miR-155靶向PSMβ5并使AMO-bzb细胞系对硼替佐米敏感。(A类)MM患者血浆细胞中miR-155和PSMB5水平之间的反向相关性(基因表达总括登录号GSE16558;2= 0.15,第页= 0.0015). (B类)分别使用AMO1和AMO-bzb的总RNA或总蛋白裂解物对PSMβ5进行定量RT-PCR和WB分析。将原始Ct值归一化为GAPDH看家基因,并以AMO1细胞系的百分比表示。值表示三个不同实验的平均值。对于AMO1和AMO-bzb中PSMβ5的免疫印迹,使用GAPDH作为负荷控制。(C类)在与含有PSMβ5的3′UTR或删除的3′UTR结构的萤火虫荧光素酶构建物以及miR-155或扰乱寡核苷酸(NC)共同转染的AMO-bzb细胞中进行双重荧光素素酶检测,如图所示。萤火虫荧光素酶活性归一化为肾小球荧光素酶活性。数据显示为miR-155转染细胞的相对荧光素酶活性,与来自三个独立转染的总共六个实验的对照(NC)相比。(D类)用合成miR-155或干扰寡核苷酸(NC)转染AMO-bzb MM细胞72小时后,对PSMβ5进行免疫印迹。使用GAPDH执行加载控制。(E类)不同剂量硼替佐米治疗72 h后人工合成miR-155或干扰寡核苷酸(NC)转染AMO-bzb细胞的凋亡评估*第页与NC转染细胞相比,<0.05。
图5。miR-155靶向PSMβ5并使AMO-bzb细胞系对硼替佐米敏感。(A类)MM患者血浆细胞中miR-155和PSMB5水平之间的反向相关性(基因表达总括登录号GSE16558;2= 0.15,第页= 0.0015). (B类)分别使用AMO1和AMO-bzb的总RNA或总蛋白裂解物对PSMβ5进行定量RT-PCR和WB分析。将原始Ct值归一化为GAPDH看家基因,并以AMO1细胞系的百分比表示。值表示三个不同实验的平均值。对于AMO1和AMO-bzb中PSMβ5的免疫印迹,使用GAPDH作为负荷控制。(C类)在与含有PSMβ5的3′UTR或删除的3′UTR结构的萤火虫荧光素酶构建物以及miR-155或扰乱寡核苷酸(NC)共同转染的AMO-bzb细胞中进行双重荧光素素酶检测,如图所示。萤火虫荧光素酶活性归一化为肾小球荧光素酶活性。数据显示为miR-155转染细胞的相对荧光素酶活性,与来自三个独立转染的总共六个实验的对照(NC)相比。(D类)AMO-bzb-MM细胞中PSMβ5的免疫印迹,在用合成miR-155或扰乱的寡核苷酸(NC)转染后72小时。使用GAPDH执行加载控制。(E类)在用不同剂量的硼替佐米处理后72小时,用合成miR-155或扰序寡核苷酸(NC)转染的AMO-bzb细胞的凋亡评估*第页与NC转染细胞相比,<0.05。
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图6。PSMβ5抑制使AMO-bzb细胞对硼替佐米敏感。(A类)用合成siRNA控制(siRNA CNT)或靶向PSMβ5的三种不同siRNA(siRNA#1、siRNA#2、siRNA3)转染AMO-bzb MM细胞,对PSMβ5RT-PCR和WB进行定量分析。将原始Ct值归一化为GAPDH,并表示为转染NC的AMO-bzb细胞系的百分比。这些值代表三个不同实验的平均值。CCK8分析(B类)和Annexin V染色(C类)分别在最终浓度为10 nM、20 nM、40 nM和60 nM的硼替佐米处理72 h后,转染合成siRNA对照物(siRNA CNT)或siRNA#1的AMO-bzb MM细胞*第页< 0.05. (D类)对转染合成miR-155或干扰寡核苷酸(NC)、合成siRNA对照物(siRNA CNT)或siRNA#1的AMO-bzb MM细胞进行蛋白酶体活性测定,然后用2.5 nM硼替佐米处理24 h。NC与miR-155*第页< 0.05; NC与NC+2.5 nM硼替佐米*第页< 0.05; NC+2.5 nM硼替佐米vs miR-155+2.5 nM硼替佐米布*第页< 0.05; siRNA CNT与siRNA#1*第页< 0.05; siRNA CNT与siRNA CNT+2.5 nM硼替佐米*第页< 0.05; siRNA CNT+2.5 nM硼替佐米vs siRNA#1+2.5 nM硼替佐米布*第页<0.05。
图6。PSMβ5抑制使AMO-bzb细胞对硼替佐米敏感。(A类)用合成siRNA控制(siRNA CNT)或靶向PSMβ5的三种不同siRNA(siRNA#1、siRNA#2、siRNA3)转染AMO-bzb MM细胞,对PSMβ5RT-PCR和WB进行定量分析。将原始Ct值归一化为GAPDH,并表示为转染NC的AMO-bzb细胞系的百分比。这些值代表三个不同实验的平均值。CCK8分析(B类)和Annexin V染色(C类)分别在最终浓度为10 nM、20 nM、40 nM和60 nM的硼替佐米处理72 h后,转染合成siRNA对照物(siRNA CNT)或siRNA#1的AMO-bzb MM细胞*第页< 0.05. (D类)对转染合成miR-155或干扰寡核苷酸(NC)、合成siRNA对照物(siRNA CNT)或siRNA#1的AMO-bzb MM细胞进行蛋白酶体活性测定,然后用2.5 nM硼替佐米处理24 h。NC与miR-155*第页< 0.05; NC与NC+2.5 nM硼替佐米*第页< 0.05; NC+2.5 nM硼替佐米vs miR-155+2.5 nM硼替佐米布*第页< 0.05; siRNA CNT与siRNA#1*第页<0.05;siRNA CNT与siRNA CNT+2.5 nM硼替佐米*第页<0.05;siRNA CNT+2.5 nM硼替佐米vs siRNA#1+2.5 nM硼替佐米布*第页<0.05。
癌症11 00236 g006

分享和引用

MDPI和ACS样式

阿莫迪奥,北。;加洛·坎塔菲奥(Gallo Cantafio),医学硕士。;博塔,C。;阿戈斯蒂,V。;费德里科,C。;卡拉乔洛,D。;Ronchetti,D。;罗西,M。;德莱森,C。;内里,A。;等。在多发性骨髓瘤中替代miR-155可激发肿瘤抑制活性并对抗硼替佐米耐药性。癌症 2019,11, 236.https://doi.org/10.3390/cancers11020236

AMA风格

Amodio N、Gallo Cantafio ME、Botta C、Agosti V、Federico C、Carachiolo D、Ronchetti D、Rossi M、,德莱森C、内里A、,等。在多发性骨髓瘤中替代miR-155可激发肿瘤抑制活性并对抗硼替佐米耐药性。癌症. 2019; 11(2):236.https://doi.org/10.3390/cancers11020236

芝加哥/图拉宾风格

阿莫迪奥(Amodio)、尼古拉(Nicola)、玛丽亚·尤金妮亚·加洛·坎塔菲奥(Maria Eugenia Gallo Cantafio)、西里诺·博塔(Cirino Botta)、瓦尔特·阿戈斯蒂(Valter Agosti)、辛齐亚·费德里科(Cinzia Federico)、丹尼尔·卡拉乔洛,马可·罗西(Marco Rossi)、克里斯托夫·德里森(Christoph Driessen)、安东尼诺·内里(Antonino Neri)、,等2019年。“替换miR-155可提高多发性骨髓瘤的肿瘤抑制活性并对抗硼替佐米耐药”癌症11,2号:236。https://doi.org/10.3390/cancers11020236

请注意,从2016年第一期开始,该杂志使用文章编号而不是页码。请参阅更多详细信息在这里.

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