DEPDC1B在膀胱癌组织中的表达及其临床相关性研究
吴义高 赵永斌 胡卫列
广东省水电医院泌尿外科,广东广州 510010
[摘要]目的 探讨DEPDC1B在膀胱癌组织中的表达及其临床相关性。方法 选取2015年1月至2020年12月广东省水电医院泌尿外科收治的153例膀胱癌患者作为研究对象。采集其膀胱癌组织和癌旁组织,使用qRT-PCR方法检测组织中DEPDC1B、Rac1和ERK1/2的mRNA水平,使用Western Blot方法检测组织中DEPDC1B的蛋白水平,进而行统计学分析。结果 DEPDC1B在膀胱癌组织中的mRNA水平高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。DEPDC1B在膀胱癌组织中的蛋白表达水平高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。DEPDC1B高表达组的膀胱癌分化程度和TNM分级高于DEPDC1B低表达组,差异有统计学意义(P<0.05)。DEPDC1B表达与膀胱癌患者的年龄、性别、肿瘤大小和数目无相关性(P>0.05)。膀胱癌组织中Rac1和ERK1/2的mRNA水平高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 DEPDC1B在膀胱癌中高表达,且与膀胱癌进展密切相关,DEPDC1B可能通过激活Rac1和ERK1/2发挥促癌作用。
[关键词]DEPDC1B;膀胱癌;表达;临床相关性研究
膀胱癌是世界上第九大常见癌症,也是泌尿系统最常见的恶性肿瘤之一,每年约有43万病例发生,在每年癌症死亡率中排名第13位,膀胱癌具有高转移率和复发率,严重损害人们的身体健康[1]。膀胱癌的传统治疗手段有手术切除或放化疗,但因其易复发、浸润、转移等生物特性,5年生存率仍较低[2]。随着肿瘤病因学的发展,与膀胱癌发病相关的癌基因逐渐被发现,人们对膀胱癌的发生发展有了新的认识,但是目前我们尚未找到一种有效监测膀胱癌进展的标志物或指标,因此,有必要探索研究与膀胱癌进展相关的分子标志物和肿瘤治疗靶点。DEP结构域蛋白 1B(DEP domain protein 1B,DEPDC1B)是一种含DEP结构域的蛋白,其基因位于5号染色体(5q12.1)上,近年来,国内外学者发现DEPDC1B基因与多种肿瘤相关,例如DEPDC1B在非小细胞肺癌、乳腺癌、前列腺癌等癌组织中高表达,并参与这些肿瘤的的发生、发展[3-4]。尽管DEPDC1B在越来越多的肿瘤进展中的作用逐渐被了解,但DEPDC1B在膀胱癌中的表达情况及其作用仍有待阐明。因此,本研究旨在探讨DEPDC1B在膀胱癌中的表达及其在膀胱癌发生发展中的作用,并初步探索其在膀胱癌中可能的的靶基因为阐明膀胱癌的发病机制提供新的方向。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2015年1月至2020年12月广东省水电医院泌尿外科收治的153例膀胱癌患者作为研究对象。纳入标准:①临床病历和病理资料完整;②满足膀胱癌的诊断标准[5];③病理组织学确诊为膀胱癌;④患者及其家属自愿加入并签署知情同意书。排除标准:①合并其他原发性恶性肿瘤;②术前曾行放疗、化疗。
1.2 方法
1.2.1 DEPDC1B、Rac1和 ERK1/2的 mRNA表达水平检测 术后立即将膀胱癌组织及癌旁组织用液氮快速冷冻保存于-80℃冰箱中,使用时再取出。根据Trizol RNA试剂盒说明(Invitrogen公司),硫氰酸胍一步法提取总RNA,检测其浓度和纯度后,按照M-MLV逆转录酶试剂盒(日本 TOYOBO公司)说明,取3 μg总RNA为模板逆转录合成cDNA第一链,再依据SYBR Green Realtime-PCR试剂盒(日本TOYOBO公司)说明进行基因扩增。PCR 扩增体系为:4.0 μl cDNA,2.0 μl Primer,19.0 μl RNase-free H2O,25.0 μl SYBR Primix Ex TaqTM,反应总体系 25 μl。PCR 反应条件为:50℃预变性 2 min,95℃变性 10 min,60℃退火延伸 1 min,循环40次。实验重复3次,采用相对定量公式2-ΔΔCt计算样品中靶基因的相对mRNA表达。
1.2.2 DEPDC1B的蛋白水平检测 膜蛋白抽提试剂(Invitrogen公司)提取膀胱癌组织和癌旁组织中总蛋白,BCA蛋白定量试剂盒(碧云天)测定样品蛋白含量并稀释定量,加上样缓冲液煮沸变性后,配制10%Bio-Rad蛋白胶,以20 μg总蛋白量上样,电泳后将凝胶上的蛋白转移到PVDF膜。用5%脱脂奶粉室温封闭2 h,洗膜,分别加入对应的一抗,4℃孵育过夜,TBST洗膜,加入相应的二抗,室温孵育1 h,TBST洗3次,采用ECL化学发光法显色,并使用Bio-Rad公司的Chemi Doc Touch系统测量相关蛋白水平。
1.3 观察指标
统计分析癌组织及癌旁组织两组DEPDC1B的mRNA和蛋白表达差异及其信号通路Rac1和ERK1/2的mRNA,并进一步分析DEPDC1B表达与患者年龄、性别、肿瘤大小、肿瘤数目、肿瘤分化程度和TNM分级的相关性。
1.4 统计学方法
采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析,计量资料用均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用t检验;计数资料用率表示,组间比较采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 膀胱癌组织和癌旁组织中DEPDC1B mRNA表达水平的比较
DEPDC1B在膀胱癌组织中的mRNA水平为(1.00±0.35),高于癌旁组织中的 mRNA 水平(0.45±0.16),差异有统计学意义(P<0.05)(图 1)。
图1 膀胱癌组织和癌旁组织中DEPDC1B mRNA水平的比较
2.2 膀胱癌组织和癌旁组织中DEPDC1B蛋白表达水平的比较
DEPDC1B在膀胱癌组织中的蛋白表达水平高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)(图 2)。
图2 膀胱癌组织和癌旁组织中DEPDC1B蛋白表达水平的比较
2.3 DEPDC1B表达与膀胱癌的临床相关性
DEPDC1B在膀胱癌组织中的mRNA和蛋白表达水平的相对中位数作为界值,高于此界值为DEPDC1B高表达组,低于此界值为DEPDC1B低表达组。DEPDC1B高表达组的膀胱癌分化程度和TNM分级高于DEPDC1B低表达组,差异有统计学意义(P<0.05)。DEPDC1B表达与膀胱癌患者的年龄、性别、肿瘤大小和数目无相关性(P>0.05)(表 1)。
表1 DEPDC1B表达与膀胱癌的临床相关性[n(%)]
2.4 膀胱癌组织和癌旁组织中Rac1和ERK1/2 mRNA表达水平的比较
膀胱癌组织中Rac1和ERK1/2的mRNA水平分别为(1.00±0.38,1.00±0.27),高于癌旁组织的(0.39±0.14,0.42±0.11),差异有统计学意义(P<0.05)(图3)。
图3 膀胱癌组织和癌旁组织中Rac1和ERK1/2 mRNA表达水平的比较
3 讨论
膀胱癌患者多数为男性,在不同地区的发病率有明显差异,据全球肿瘤流行病学统计数据表明,膀胱癌在欧洲、北美发病率最高,但是在发展中国家的死亡率更高[6]。膀胱癌患者首发症状是大多无痛性血尿,但也有部分膀胱癌发病较为隐匿,就诊发现已属膀胱癌进展转移期,治疗效果不佳。因此,探寻应用于膀胱癌早期诊断、疗效评估及预后判断的肿瘤标志物具有重要意义。
DEPDC1B基因其包含两个重要的结构域:N端DEP结构域和C端Rho-GAP结构域[7-10]。DEP结构域与G蛋白偶联受体相互作用,介导GPCR信号途径[9],而Rho-GAP结构域介导Rho-GTPase信号传导途径,这些相关的信号转导通路都与细胞周期进展、细胞增殖、迁移、侵袭和细胞骨架重组等有关[7]。目前多项研究表明DEPDC1B在乳腺癌、非小细胞肺癌、前列腺癌、口腔癌等肿瘤中存在过度表达现象,是一种潜在的生物标记物和治疗靶点[11-15]。DEPDC1B基因首次被发现是在人乳腺癌细胞MDA-MB 231细胞中,其在乳腺癌细胞中高表达并通过调节ERK的磷酸化促进癌细胞增殖和延缓癌细胞死亡[11]。在非小细胞肺癌中,Yang等[12]发现DEPDC1B在非小细胞肺癌A549和Calu-3细胞系中高表达,DEPDC1B通过激活Wnt/β-catenin信号通路增强了癌细胞的迁移和侵袭能力发挥促癌作用。在前列腺癌中,DEPDC1B的高表达与前列腺癌的临床病理学特征有着密切关联,另外,Cox回归模型分析还发现DEPDC1B高表达是前列腺癌的独立预后因素[13]
本研究通过对153例膀胱癌患者的膀胱癌组织和癌旁组织进行qRT-PCR和western blot检测后发现,DEPDC1B在膀胱癌组织中高表达,且DEPDC1B的表达与膀胱肿瘤的分化程度和TNM分级正相关(P<0.05),但与患者年龄、性别、肿瘤数目和大小无明显相关(P>0.05)。Ahuja 等[14]预测了 DEPDC1B 的三维模型并识别出DEPDC1B蛋白与Rac1氨基酸残基相互作用的氨基酸残基。在口腔癌中,Su等[15]发现DEPDC1B蛋白作为一种鸟苷酸转换因子与Rac1蛋白相互结合,Rac1蛋白进一步通过和ERK蛋白的相互作用来促进口腔癌细胞的生长、侵袭和非依赖性生长。本研究结果同样发现,膀胱癌组织中Rac1和ERK1/2的mRNA表达水高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.05)。提示DEPDC1B参与膀胱癌的发生发展,并与膀胱癌的进展密切相关,DEPDC1B可能通过激活Rac1和ERK1/2等相关信号通路发挥作用,有可能是一个预测膀胱癌进展的潜在分子标志物和肿瘤治疗靶点。
目前DEPDC1B作为一个肿瘤相关基因来说,对其研究仍相对较少,仍有待对其调控肿瘤机制深入研究探索。本研究中DEPDC1B在膀胱癌中高表达,DEPDC1B可能通过激活DEPDC1B-Rac1-ERK1/2信号通路来发挥促癌作用。为预测膀胱癌发生发展的潜在分子标志物和肿瘤治疗靶点提供新的理论基础。
[参考文献]
[1]Antoni S,Ferlay J,Soerjomataram I,et al.Bladder Cancer Incidence and Mortality:A Global Overview and Recent Trends[J].Eur Urol,2017,71(1):96-108.
[2]Martinez RRH,Buisan RO,Ibarz L.Bladder cancer:Present and future[J].Med Clin(Barc),2017,149(10):449-455.
[3]Zhang S,Shi W,Hu W,et al.DEP Domain-Containing Protein 1B (DEPDC1B)Promotes Migration and Invasion in Pancreatic Cancer Through the Rac1/PAK1-LIMK1-Cofilin1 Signaling Pathway[J].Onco Targets Ther,2020,18(13):1481-1496.
[4]Bai S,Chen T,Du T,et al.High levels of DEPDC1B predict shorter biochemical recurrence-free survival of patients with prostate cancer[J].Oncol Lett,2017,14(6):6801-6808.
[5]陈莉,汪涌,祝广峰,等.2020年欧洲泌尿协会非肌层浸润性膀胱癌诊断和治疗指南概要[J].现代泌尿外科杂志,2020,25(8):736-742.
[6]Siegel RL,Miller KD,Jemal A.Cancer statistics,2019[J].CA Cancer J Clin,2019,69(1):7-34.
[7]Peck J,Douglas GT,Wu CH,et al.Human Rho GAP domain-containing proteins:structure,function and evolutionary relationships[J].FEBS Lett,2002,528(1-3):27-34.
[8]Martemyanov KA,Lishko PV,Calero N,et al.The DEP domain determines subcellular targeting of the GTPase activating protein RGS9 in vivo[J].J Neurosci,2003,23(32):10 175-10 181.
[9]Ballon DR,Flanary PL,Gladue DP,et al.DEP-domain-mediated regulation of GPCR signaling responses[J].Cell,2006,126(6):1079-1093.
[10]Sokol S.A role for Wnts in morpho-genesis and tissue polarity[J].Nat Cell Biol,2000,2(7):124-125.
[11]Boudreau HE,Broustas CG,Gokhale PC,et al.Expression of BRCC3,a novel cell cycle regulated molecule,is associated with increased phospho-ERK and cell proliferation[J].Int J Mol Med,2007,19(1):29-39.
[12]Yang Y,Liu L,Cai J,et al.DEPDC1B enhances migration and invasion of non-small cell lung cancer cells via activating Wnt/β-catenin signaling[J].BiochemBiophys Res Commun,2014,450:899-905.
[13]Bai S,Chen T,Du T,et al.High levels of DEPDC1B predict shorter biochemical recurrence-free survival of patients with prostate cancer[J].Oncol Lett,2017,14:6801-6808.
[14]Ahuja P,Singh K.In Silico Approach for SAR Analysis of the Predicted Model of DEPDC1B:A Novel Target for Oral Cancer[J].Adv Bioinformatics,2016,2016:3 136 024.
[15]Su YF,Liang CY,Huang CY,et al.A putative novel protein,DEPDC1B,is overexpressed in oral cancer patients,and enhanced anchorage-independent growth in oral cancer cells that is mediated by Rac1 and ERK[J].J Biomed Sci,2014,21:67.
Expression of DEPDC1B in bladder cancer and its clinical correlation
WU Yi-gaoZHAO Yong-bin HU Wei-lie
Department of Urology,Guangdong Hydropower Hospital,Guangdong Province,Guangzhou 510010,China
[Abstract]Objective To explore the expression of DEPDC1B in bladder cancer and its clinical relevance.Methods A total of 153 cases of bladder cancer from January 2015 to December 2020 in the oncology department of our hospital were randomly selected as the research objects.The mRNA levels of DEPDC1B,NF-κB and ERK1/2 were detected by qRT-PCR,and the protein levels of depdc1b were detected by Western Blot.Results The level of mRNR of DEPDC1B in the cystic cancer tissue was higher than that in the paracellular tissue of carcinoma,with statistical significant difference (P<0.05).The protein expression level of DEPDC1B in the cystic cancer tissue was higher than that in the paracellular tissue of carcinoma,with statistical significant difference (P<0.05).The degree of differentiation and TNM grade of bladder cancer of the DEPDC1B high-expression group were higher than those of the DEPDC1B low-expression group,with statistical significant differences(P<0.05).There were no correlation between DEPDC1B expression with age,sex,tumor size,and number of patients with bladder cancer(P>0.05).The mRNA levels of Rac1 and ERK1/2 in the bladder cancer tissues were higher than those in the paracellular tissue of carcinoma,with statistical significant differences(P<0.05).Conclusion DEPDC1B is highly expressed in bladder cancer and is closely related to the progression of bladder cancer.DEPDC1B may play a role in promoting cancer by activating Rac1 and ERK1/2.
[Key words]DEPDC1B;Bladder cancer;Expression;Clinical correlation study
[中图分类号]R737.14
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2021)11(c)-0104-04
(收稿日期:2021-06-30)