国际肿瘤学杂志 ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (7): 398-406.doi: 10.3760/cma.j.cn371439-20230217-00078
Zhang Jinnan1(), Liu Bangqing2, Li Jun1, Liu Xiaohui2
摘要:
目的 探究BHLHE40能否通过靶向高迁移率族蛋白A2(HMGA2)激活氧化磷酸化(OXPHOS)通路进而影响甲状腺癌细胞对顺铂的敏感性。方法 通过在线数据库TCGA-甲状腺癌和hTFtarget分析HMGA2及上游转录因子BHLHE40在甲状腺癌组织中的mRNA表达情况。采用脂质体转染法将si-HMGA2、oe-HMGA2、oe-BHLHE40以及阴性对照si-NC、oe-NC转染至甲状腺癌细胞K1和SW579中,通过实时荧光定量PCR检测BHLHE40和HMGA2在甲状腺癌细胞SW579、FTC-133、K1和正常甲状腺细胞Nthy ori3-1中的mRNA表达水平,采用MTT法检测细胞活力,CCK-8法计算顺铂半抑制浓度(IC50)值,流式细胞术检测细胞凋亡水平,蛋白质印迹法检测OXPHOS复合体的表达,Seahorse XFe 96分析细胞的耗氧率。双荧光素酶报告实验和染色质免疫沉淀实验分析BHLHE40与HMGA2的结合关系。结果 TCGA 数据库结果表明,HMGA2和BHLHE40 mRNA在甲状腺癌组织中的表达(10.57±2.58、13.89±1.13)均较甲状腺正常组织高(4.82±1.69、12.28±1.01),差异均具有统计学意义(t=16.69,P<0.001;t=10.43,P<0.001)。实时荧光定量PCR结果发现,正常甲状腺细胞Nthy ori3-1、甲状腺癌细胞SW579、FTC-133和K1中HMGA2 mRNA相对表达量分别为1.00±0.13、2.94±0.23、4.71±0.41和6.29±0.49,BHLHE40 mRNA相对表达量分别为1.00±0.12、2.60±0.23、3.39±0.35和6.18±0.51,差异均具有统计学意义(F=130.50,P<0.001;F=125.20,P<0.001)。进一步两两比较发现,与正常甲状腺细胞相比,甲状腺癌细胞中HMGA2和BHLHE40 mRNA的表达水平均显著升高(均P<0.001)。MTT法检测显示,与si-NC组相比,si-HMGA2处理显著降低了K1细胞的细胞活力(均P<0.05),oe-HMGA2处理相对于oe-NC组显著增加了SW579细胞的细胞活力(均P<0.05);与oe-NC+DMSO组相比,oe-HMGA2+DMSO组SW579细胞的细胞活力增强,而OXPHOS通路抑制剂Gboxin能够逆转过表达HMGA2对细胞活力的影响(均P<0.05)。流式细胞术和CCK-8实验结果显示,与si-NC组(凋亡水平:6.19%±0.28%;顺铂IC50值:17.47 μmol/L)相比,敲低HMGA2能增加K1细胞的凋亡水平(11.96%±0.32%;t=19.17,P<0.001)和顺铂敏感性(IC50值:1.49 μmol/L);与oe-NC组(凋亡水平:9.98%±0.32%;顺铂IC50值:8.17 μmol/L)相比,过表达HMGA2显著降低了SW579细胞凋亡水平(4.32%±0.25%;t=19.65,P<0.001)和顺铂敏感性(IC50值:34.95 μmol/L)。双荧光素酶报告实验结果发现,与si-NC组相比,在人肾上皮细胞293T细胞中敲低BHLHE40的表达显著降低野生型HMGA2的荧光素酶活性(0.31±0.02比1.00±0.11;t=10.69,P=0.004),但对于突变型HMGA2的荧光素酶活性没有显著性影响(1.06±0.11比1.00±0.07;t=0.80,P=0.470)。染色质免疫沉淀实验结果显示,与IgG组(1.00±0.10)相比,anti-BHLHE40组K1细胞的HMGA2 mRNA表达水平显著增加(6.57±0.62;t=15.36,P<0.001)。与oe-NC+DMSO组相比,oe-HMGA2+DMSO组SW579细胞凋亡水平(P<0.05)和顺铂敏感性均降低,OXPHOS复合体Ⅰ~Ⅴ表达显著增强,细胞耗氧率升高(均P<0.05),oe-HMGA2+Gboxin处理可逆转过表达HMGA2的影响(均P<0.05)。回复实验表明,与oe-NC+si-NC组相比,过表达BHLHE40后SW579细胞的细胞活力和OXPHOS复合体Ⅰ~Ⅴ的表达增强,细胞耗氧率和顺铂IC50值显著增加,细胞凋亡水平下降(均P<0.05);而同时敲低HMGA2可逆转过表达BHLHE40的影响(均P<0.05)。结论 BHLHE40可通过靶向调控HMGA2的表达激活氧化磷酸化通路,进而影响甲状腺癌细胞对顺铂的敏感性。