文摘

长非编码RNA (LncRNA)密切与结直肠癌(CRC)的发展。GSE104364的芯片数据和临床信息和GSE151021被GEOquery下载。Limma和执行kaplan - meier分析。Lnc-S100B-2得到,高表达的Lnc-S100B-2预测生存率较低有关。采用在线软件预测下游基因,和mir - 331 - 3 - p和混合血统白血病转移到10 (MLLT10)筛选和验证。后沉默Lnc-S100B-2 MLLT10, CRC细胞的增殖活动减少,细胞凋亡率增加。在基因和蛋白水平,PCNA的表达,Ki67,和bcl - 2减少sh-Lnc-S100B-2集团sh-MLLT10集团和sh-Lnc-S100B-2 + sh-MLLT10集团,而裂解的表情半胱天冬酶3,半胱天冬酶9,伯灵顿增加了。在活的有机体内肿瘤的体积和质量降低sh-Lnc-S100B-2 + sh-MLLT10组。核扩散和apoptosis-related指数(PCNA、Ki67裂解半胱天冬酶3,半胱天冬酶9,伯灵顿,和bcl - 2)表达水平也改变了。与此同时,渗透的免疫细胞(CD3 (-), CD16(+),和CD11b(+)细胞)下降。epithelial-mesenchymal变换的表达式(EMT)相关指标(钙N-cadherin,波形蛋白,β连环蛋白、蜗牛和蛞蝓)改变。钙粘蛋白和β连环蛋白增加sh-Lnc-S100B-2 + sh-MLLT10组,虽然N-cadherin,波形蛋白,蜗牛和蛞蝓降低了。总之,我们的研究发现,Lnc-S100B-2特异表达于CRC的表达。Lnc-S100B-2可能影响细胞凋亡,通过调节MLLT10 CRC的微环境。

1。介绍

结直肠癌(CRC)是最常见的恶性肿瘤之一,在人类和世界上第四个最致命的癌症,每年有近900000人死亡(1]。CRC已经成为一个主要的全球公共卫生问题(2]。如前所述,CRC患者可能发展不同的肠道疾病,如炎症性肠病、微观结肠炎、肠易激综合症(3]。它可能会带来一些困难CRC的诊断。研究表明,在诊断方面已经取得了一些进步,治疗和预防CRC。例如,结肠镜检查的有针对性的筛选和监测政策将限制CRC(发生率的上升4]。葱属植物成分所示修改结肠癌的风险,减少与恶性肿瘤相关的死亡率(5]。CRC患者的不良预后仍然是一个主要问题(6]。CRC患者通常会被诊断为先进,预后不良,5年生存率较低(7]。之前的研究表明,CRC的不良预后相关分子和基因变化(8]。微分的基因和分子在CRC(有重要研究价值9,10]。

长非编码rna (LncRNAs)超过200个核苷酸长度不编码蛋白质的潜力。LncRNAs参与调控生物过程如细胞增殖、分化、迁移和入侵11- - - - - -13)通过调节DNA和蛋白质之间的相互作用,吸附小分子核糖核酸与蛋白质结合,诱饵(14,15]。近年来,研究LncRNAs吸引了广泛的关注。LncRNA与细胞代谢(葡萄糖代谢、线粒体功能和氧化应激)影响癌症的发展(16]。在乳腺癌和膀胱癌的研究中,可以使用LncRNAs作为患者预后标记(17,18]。同样,在CRC的研究,发现了预后LncRNAs促进或抑制生长、转移,入侵,影响CRC的微环境9,19,20.]。然而,Lnc-S100B-2在CRC细胞的作用,和CRC微环境从来没有报道。

混合血统白血病转移到10 (MLLT10)是基因表达的转录激活。MLLT10重排与白血病的发展密切相关。MLLT10是最常见的一种融合伙伴mixed-lineage白血病(MLL,也称为KMT2A)在急性白血病(21]。MLLT10和IL3参与基因重排在早期患者t细胞前体急性淋巴细胞白血病(22]。同时,MLLT10可能参与转移的非小细胞肺癌的23]。MLLT10 CRC(不同的表达24]。然而,MLLT10在CRC的监管途径尚不清楚。

在这项研究中,我们的目的是为了获取预后LncRNA及其下游基因通过数据库筛选和生物信息学预测。基因的表达及其相互关系被实验验证。其功能是验证了在体外在活的有机体内实验。这项研究将提供一个生物标志物和治疗儿童权利公约的一个有前途的治疗目标。

2。方法

2.1。CRC数据集和生物信息学分析

CRC数据集(GSE104364和GSE151021)从基因表达综合(GEO)下载(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/)。其中,GSE104364数据集包括CRC患者(N= 12)和正常对照组(N= 6)。GSE151021数据集包括CRC患者(N= 4)和正常对照组(N= 4)。原来的芯片表达数据和相应的临床信息被GEOquery下载。

Limma被用来分析LncRNA差异表达芯片的数据(25),选择标准| logFC | > 1和 < 0.05。集群的R-package pheatmap被用来表达模式的差异表达LncRNAs两组,和一个热图是来可视化。

2.2。临床标本

CRC样本(N= 5)和匹配相邻组织(N= 5)从株洲随机收集中心医院。在参与之前,我们得到了研究对象的知情同意。

2.3。细胞培养和转染

人类CRC细胞系HCT116购自上海钟周巧鑫生物技术有限公司有限公司在DMEM培养基培养细胞含有10%与1%的边后卫penicillin-streptomycin解决方案(Beyotime C0222,中国)在孵化器37°C, 5%的公司2和饱和湿度。

沉默质粒(NC)、Lnc-S100B-2沉默质粒(sh-Lnc-S100B-2) Lnc-S100B-2过表达质粒(oe-Lnc-S100B-2)和MLLT10沉默质粒(sh-MLLT10)从HonorGene购买。简单地说,5μg质粒是添加到250年μ无血清培养基和混合。Lipofectamine 2000(美国表达载体)用于转染根据制造商的指示。具体组织如下:对照组(没有任何治疗),一群数控(NC转染),sh-Lnc-S100B-2组(sh-Lnc-S100B-2转染),sh-MLLT10集团(sh-MLLT10转染),sh-Lnc-S100B-2 + sh-MLLT10集团(sh-Lnc-S100B-2和sh-MLLT10转染)。

2.4。RNA分离和定量实时PCR(存在)

试剂盒的方法被用来隔离从组织和HCT116细胞总RNA。简单地说,0.02 g组织或5×106细胞细胞溶解1毫升试剂盒。异丙醇,乙醇先后加入了提取分离。30μL无菌enzyme-free水是用来溶解沉淀RNA。检测RNA浓度后,HiFiScript互补脱氧核糖核酸合成装备(CWBIO CW2569 M,中国)和microrna的互补脱氧核糖核酸合成装备(中国CWBIO CW2141S)使用逆转录20μL逆转录反应系统。SYBR-Green PCR反应混合液(中国CWBIO CW2601S)使用30用于PCR扩增μL放大系统。40周期放大。2−ΔΔCt应用于计算RNA表达水平。研究中使用的引物序列被列在表中1。U6和的表达β肌动蛋白是应用控制。

2.5。平板克隆形成实验

如前所述,采用平板克隆形成实验检测细胞增殖(26]。简单,细胞与0.25%胰蛋白酶消化(C0201 Beyotime)和培养14天。细胞被固定为4%多聚甲醛(15分钟(N1012,两种生物技术)和结晶紫染色(G1062 Solarbio) 30分钟。标仪(mb - 530,希尔)采用测量细胞集落数,和图片。

2.6。免疫印迹

里帕缓冲区(P0013 B, Beyotime)被用来提取蛋白质溶解细胞和组织。采用sds - page凝胶用于分离蛋白质。都被转移到硝化纤维膜的蛋白质。5%脱脂牛奶是用来阻止细胞膜在一夜之间在4°C。细胞膜是孵化主要抗体或二次抗体室温(RT)为90分钟。使用的抗体如下:反β肌动蛋白(1:5000、66009 - 1 - ig proteintech), anti-PCNA(1: 2000年,10205 - 1 - ap, proteintech), anti-Ki67(1: 1000年,27309 - 1 - ap, proteintech), anti-cleaved半胱天冬酶3(1:1000,9664年代,春秋国旅),anti-caspase 9(1: 500年,bs - 20773 r, bios抗体),anti-Bax(1: 1000年,ab32503 abcam) anti-Bcl-2(1: 1000年,12789 - 1 - ap, proteintech), anti-E-cadherin(1: 1000年,20874 - 1 - ap, proteintech),反β连环蛋白(1:1000,bs - 1165 r, bios抗体),反N-cadherin(1: 2000年,22018 - 1 - ap, proteintech), anti-vimentin(1: 2000年,10366 - 1 - ap, proteintech), anti-Snail(1: 1000年,13099 - 1 - ap, proteintech), anti-Slug (1: 1000, # 9585, CST),合山羊anti-mouse免疫球蛋白g(1: 5000年,SA00001-1 proteintech)和合山羊anti-rabbit免疫球蛋白g(1: 6000年,SA00001-2 proteintech)。蛋白质检测到西方亮ECL工具包(k - 12045 d50 advansta)。的表达β肌动蛋白是应用控制。

2.7。流式细胞术

细胞凋亡分析如下。细胞被胰蛋白酶消化没有EDTA。细胞被PBS洗两次,在2000转离心5分钟。500年μL绑定缓冲了resuspend细胞。混合后5μL膜联蛋白V-FITC 5μL propidium碘(π)添加到细胞和混合和孵化10分钟在黑暗中rt,流式细胞仪(美国贝克曼库尔特a00 - 1 - 1102)被用于观察和分析。

细胞循环分析如下。细胞被胰蛋白酶消化,在800转离心5分钟。与400年resuspended后μL PBS,预冷乙醇添加1.2毫升的100%,细胞在一夜之间被放置在4°C。细胞被洗两次,1毫升预冷PBS。然后,细胞被固定为150μL PI染色溶液和孵化30分钟在黑暗中在4°C。流式细胞术(美国贝克曼库尔特a00 - 1 - 1102)应用于分析细胞周期。

识别CD3 (-) CD16(+)细胞和CD11b(+)细胞是如下。1×106细胞与200年resuspendedμL PBS体积。细胞培养与5μeBioscience L CD3 (12-0038-42), CD16 (17-0168-42, eBioscience),或CD11b (12-0118-42, eBioscience)在黑暗中30分钟。细胞被1毫升PBS洗两次。200年μL PBS添加resuspend细胞。与尼龙网过滤后,用流式细胞术检测CD3的百分比(-)CD16(+)细胞和CD11b(+)细胞。

2.8。Dual-Luciferase记者分析

在线软件miRDB (http://mirdb.org/index.html)是用来预测的目标基因mir - 331 - 3 - p。Dual-luciferase记者分析是用来确定mir - 331 - 3 - p之间的关系及其MLLT10目标基因。简单地说,293年一个细胞,MLLT10-wt质粒,MLLT10-Mut质粒从HonorGene购买。mir - 331 - 3 - p模仿和模仿数控购自上海GenePharma有限公司有限公司MLLT10-wt或MLLT10-Mut mir - 331 - 3 - p模仿或模拟数控cotransfected进precultured 293细胞使用Lipofectamine 2000。48小时后,分析了荧光素酶活性与双荧光素酶报告实验系统(美国Promega)。

2.9。动物实验

雄性BALB /c裸小鼠(N= 24)从人类SJA购买实验动物有限公司有限公司。正如前面提到的27),动物模型建立了。简单地说,老鼠自适应一周正常的食物,水,光。稳定HCT116细胞培养数控后,sh-MLLT10, sh-Lnc-S100B-2转染。融合细胞增长约80%后,他们用胰蛋白酶消化和计算。200年µ包含2×10 L PBS6HCT116细胞注入正确的低侧的6 - 8周大的老鼠。他们被随机分为四组:数控集团sh-MLLT10集团sh-Lnc-S100B-2集团和sh-Lnc-S100B-2 + sh-MLLT10组,每组6老鼠。经过35天的正常喂养,小鼠安乐死人道。身体被肿瘤,肿瘤体积测量(数量=(宽度××宽度长度)/ 2)。

2.10。免疫组织化学(包含IHC)

简单,经过12个小时的发酵60°C,石蜡切片脱蜡。加热抗原修复后,1%高碘酸用于灭活内源性酶活性。孵化后anti-caspase 3(1: 200年,19677 - 1 - ap, proteintech)一夜之间在4°C, 100µL anti-rabbit免疫球蛋白在37接种°C为30分钟。涂颜色的发展后,苏木精复染色了10分钟。然后,部分使用中性树脂密封,用光学显微镜观察。

2.11。免疫荧光分析(如果有)

的表达CD3、钙粘蛋白和波形蛋白在组织由如果决定。简而言之,加热抗原修复后,样本处理氢硼化解决方案和苏丹黑染色。10%血清和5% BSA被用来密封样品60分钟。Anti-CD3 (1: 17617 - 1 - ap, proteintech), anti-E-cadherin (1: 50, 20874 - 1 - ap, proteintech),和anti-vimentin (1: 50, 10366 - 1 - ap, proteintech)在一夜之间被孵化在4°C,和anti-rabbit免疫球蛋白标记荧光抗体在37°C孵化90分钟。核DNA与DAPI标记(蓝色)。细胞荧光显微镜进行了分析。

2.12。统计分析

数据分析使用GraphPad棱镜8.0.1和均值±SD。采用kaplan - meier分析和生存率较分析病人的生存时间。mir - 331 - 3的表达之间的相关性,分析了p和Lnc-S100B-2皮尔逊相关分析。配对t以及,单向方差分析或双向方差分析与图基的多个比较测试进行评估统计学意义。 < 0.05被认为是表明一个统计上的显著差异。

3所示。结果

3.1。Lnc-S100B-2高度表达了CRC的不良预后

获得微分LncRNAs CRC,我们分析了表达谱的LncRNAs GSE104364 GSE151021数据集。我们发现一系列的差异表达LncRNAs CRC(图1(一)。kaplan meier的存活曲线分析表明,Lnc-CA14-1, Lnc-FABP2-4 Lnc-MYH11-1, Lnc-S100B-2P< 0.05(图1 (b))。Lnc-S100B-2更高水平与贫穷有关生存。这些结果表明,Lnc-S100B-2可能参与了CRC的预后。

3.2。Lnc-S100B-2 HCT116细胞增殖和凋亡的影响

我们随机收集了5对肿瘤和匹配相邻的组织。临床样本用于验证Lnc-S100B-2水平。的配对t以及(图2(一个)与预测结果(图)是一致的1(一))。Lnc-S100B-2显著调节的表达在肿瘤组织。平板克隆形成实验的结果表明,HCT116细胞的活动减少Lnc-S100B-2抑制(图的时候2 (b))。细胞凋亡结果证明Lnc-S100B-2 CRC呈正相关,细胞活性(图2 (c))。击倒Lnc-S100B-2导致细胞停滞在G2期(图2 (d))。表达式的扩散(PCNA Ki67)和apoptosis-related指标(裂解半胱天冬酶3,伯灵顿,和bcl - 2)基因和蛋白质水平被发现(图2 (e)2 (f))。PCNA的表达、Ki67和bcl - 2减少sh-Lnc-S100B-2组与对照组相比,而裂解半胱天冬酶3和伯灵顿是相反的。结合以上结果,在CRC Lnc-S100B-2的表达可能影响细胞增殖和细胞凋亡。

3.3。Lnc-S100B-2调节MLLT10 CRC

接下来,我们验证Lnc-S100B-2的下游基因的表达。mir - 331 - 3 - p是减少在癌组织(图3(一个))。皮尔森的分析表明,mir - 331水平3 - p Lnc-S100B-2有显著负相关(图3 (b))。mir - 331 - 3 - p的表达增加或减少的减少或增加Lnc-S100B-2(数字3 (c)3 (d))。这些结果暗示Lnc-S100B-2可以调节的水平mir - 331 - 3 - p。同时,MLLT10的表达在肿瘤高于相邻的粘膜(图3 (e))。在线软件miRDB (http://mirdb.org/index.html)是用来预测的目标基因mir - 331 - 3 - p。Dual-luciferase记者化验结果表明,mir - 331 - 3 - p MLLT10目标(图3 (f))。上述实验结果表明Lnc-S100B-2可能调节MLLT10的表达通过mir - 331 - 3 - p。

3.4。MLLT10可以促进HCT116细胞凋亡

验证MLLT10在CRC的角色,我们稳定转染sh-MLLT10 HCT116细胞。存在(图结果表明sh-MLLT10有很好的效果4(一))。的表达apoptosis-related索引(半胱天冬酶3裂解,半胱天冬酶9、伯灵顿和bcl - 2)显著改变sh-MLLT10组(图4 (b)4 (c))。与此同时,HCT116细胞的凋亡率还表示,MLLT10的表达与细胞凋亡率负相关(图4 (d))。这些结果暗示,CRC MLLT10的水平可能影响细胞凋亡。

3.5。影响Lnc-S100B-2和MLLT10 CRC的发展

与数控HCT116细胞转染,sh-MLLT10 sh-Lnc-S100B-2或sh-Lnc-S100B-2 + sh-MLLT10皮下注射到裸鼠。Lnc-S100B-2和MLLT10改变的表达在肿瘤(数字5(一个)5 (b))。肿瘤体积和质量都显著降低后抑制Lnc-S100B-2和MLLT10(数字5 (c)5 (d))。包含IHC染色后肿瘤(图5 (e)),半胱天冬酶3的表达是sh-Lnc-S100B-2和sh-MLLT10治疗后显著增加。与此同时,sh-Lnc-S100B-2 + sh-MLLT10组明显高于sh-MLLT10组。这些结果表明Lnc-S100B-2可能调节MLLT10影响细胞凋亡的表达。在基因和蛋白水平,水平扩散(PCNA Ki67)和apoptosis-related索引(裂解半胱天冬酶3,伯灵顿,和bcl - 2)进一步建议Lnc-S100B-2可能影响CRC的发展通过调节MLLT10(数据的表达5 (f)- - - - - -5 (k))。这些结果表明,Lnc-S100B-2可能影响CRC细胞的增殖和凋亡调节MLLT10。

3.6。Lnc-S100B-2和MLLT10 CRC的免疫细胞入侵和EMT

免疫细胞入侵和EMT是两个肿瘤微环境的重要组件。进一步探索Lnc-S100B-2和MLLT10 CRC的角色,我们调查了免疫细胞入侵和EMT在肿瘤的程度。CD3 sh-Lnc-S100B-2和sh-MLLT10治疗后表达明显降低(图6(一))。它表明,肿瘤组织中淋巴细胞的浸润程度降低。CD3的数量(-)CD16(+)细胞和CD11b(+)细胞也显著减少Lnc-S100B-2和MLLT10(人物的沉默6 (b)6 (c))。这些结果表明Lnc-S100B-2和MLLT10的监管可能会影响大量的免疫细胞在肿瘤组织。此外,钙粘蛋白的表达明显增加sh-MLLT10组与其他三组相比。波形蛋白是相反的(图6 (e))。我们检查了EMT-related指标的表达水平(钙粘蛋白、N-cadherin vvimentin,β连环蛋白、蜗牛和蛞蝓)基因和蛋白质水平。结果显示(图6 (f)- - - - - -6(左)钙粘蛋白和β连环蛋白显著增加在sh-Lnc-S100B-2 + sh-MLLT10集团与sh-Lnc-S100B-2组和sh-MLLT10组相比,虽然N-cadherin,波形蛋白,蜗牛和蛞蝓大大减少。建议Lnc-S100B-2可能通过影响肿瘤细胞的EMT MLLT10,至少部分。结合以上实验结果,我们发现的规定Lnc-S100B-2 MLLT10可能影响免疫细胞的入侵和EMT的肿瘤。

4所示。讨论

在我们的研究中,Lnc-S100B-2在CRC通过Limma和kaplan meier分析数据集(GSE104364和GSE151021)。在细胞和动物水平,Lnc-S100B-2的影响及其下游MLLT10 CRC已确定信号。

Lnc-S100B-2长非编码RNA。我们的研究发现Lnc-S100B-2 CRC的过表达。Lnc-S100B-2的表达可能影响扩散,细胞凋亡,EMT的CRC细胞。EMT CRC的预后密切相关。kaplan meier的超表达分析表明,在CRC Lnc-S100B-2预测预后不良。EMT是癌症患者与不良预后密切相关,其中包括胃癌(28),神经胶质瘤(29日),和胆管癌(30.]。在膀胱癌,曹R。等人发现,EMT -独立的预后因子,因其有肿瘤促进作用相关的基因特征(31日]。这些发现表明,EMT CRC可能影响病人的预后。同时,这从侧面验证我们的结果Lnc-S100B-2 CRC EMT的CRC的预后影响细胞。

我们的研究发现,Lnc-S100B-2可能调节的表达MLLT10 mir - 331 - 3 - p。microrna还参与CRC发展和预后32]。林等人表明,mir - 195 - 5 - p / NOTCH2可能影响M2-like肿瘤相关巨噬细胞的极化信号介导肿瘤细胞EMT (33]。张Y等人发现miR-17-5P可以激活癌症相关成纤维细胞通过调节RUNX3 / MYC TGF -β1信号,影响肿瘤微环境,促进儿童权利公约发展(34]。这些结果表明,microrna的可能会影响肿瘤微环境和CRC发展通过调节下游靶基因的表达。

研究表明,MLLT10通常观察到急性髓系和淋巴白血病,影响其治疗和预后[35,36]。之前的研究表明,抑制MLLT10表达式可以影响扩散,迁移和入侵非小细胞肺癌细胞(23]。它类似于我们的发现。MLLT10可能影响CRC细胞的凋亡水平。的表达apoptosis-related指标(半胱天冬酶3裂解,半胱天冬酶9、伯灵顿和bcl - 2)改变了MLLT10的沉默。MLLT10也有一个特殊的监管影响细胞EMT和免疫细胞浸润。抑制MLLT10的表情后,EMT-related指标的表达水平(钙N-cadherin,波形蛋白,β连环蛋白、蜗牛和蛞蝓)改变。EMT参与迁移、入侵和转移的肿瘤细胞(37]。EMT是与细胞凋亡密切相关。之间的负相关在卵巢癌细胞凋亡和EMT报告(38]。波形蛋白可以影响肝癌smmc - 7721细胞凋亡的研究(39]。监管Snail1表达式可以恢复EMT和防止ethanol-induced神经嵴细胞的凋亡40]。所有这些从侧面证明了MLLT10影响CRC细胞凋亡和EMT,确保准确性。京等人的研究进一步证明了我们的结果,击倒MLLT10还可以抑制EMT和影响结直肠癌的发展24]。

在我们的研究中,MLLT10表达可能影响免疫细胞的渗透程度。调节MLLT10的表达后,CD16和CD11b阳性细胞的比例下降。丰富的肿瘤浸润免疫细胞是高度与CRC的发展(41]。我们的研究发现,CD3阳性细胞(T细胞)的比例降低MLLT10沉默之后。建议MLLT10可能影响T细胞的渗透程度。研究表明,T细胞的比例,NK细胞和巨噬细胞在CRC高于正常组织(41]。CD3 (-) CD16(+)细胞毒性自然杀伤细胞(NK),可以直接杀死肿瘤细胞42]。在CRC患者的外周血,确定CRC患者高CD16 (+) NKT-like细胞较短的无病生存期(43]。即相对CD16 (+) NKT-like细胞减少患者的存活率高。这些研究结果与我们的相似。低水平的MLLT10免疫细胞浸润程度很低。

5。结论

Lnc-S100B-2筛选了在这项研究中,这是与CRC的不良预后密切相关。监管Lnc-S100B-2及其下游MLLT10会影响CRC细胞凋亡。Lnc-S100B-2和MLLT10与EMT在CRC细胞和免疫细胞浸润。它可能为CRC预后提供一个潜在的生物标志物。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关这项研究的出版物。

确认

这项工作是由株洲科技局2021年社会发展成就转换特殊项目(没有。2021 - 005)。作者要感谢株洲中心医院的技术援助。