m6A阅读蛋白YTHDC2与鼻咽癌顺铂耐药的关联研究
郑奕1 苏日古格1 郭亚青2通讯作者
1.内蒙古科技大学包头医学院 内蒙古 包头 014040; 2.内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院耳鼻咽喉科 内蒙古 包头 014010
- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:目的:探讨 m6A 阅读蛋白 YTHDC2 与鼻咽癌顺铂耐药之间的关联,为逆转鼻咽癌顺铂耐药提供新的潜在靶点。方法:选取 2020 年 1月至 2024 年 12 月我院收治的 30 例鼻咽癌患者作为研究对象,根据患者对顺铂治疗的反应分为顺铂敏感组(对照组,15 例)和顺铂耐药组(实验组,15 例)。采用实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)检测两组患者癌组织中 YTHDC2 mRNA 的表达水平,采用 Western blot 检测两组患者癌组织中 YTHDC2 蛋白的表达水平。通过 CCK-8 法检测不同 YTHDC2 表达水平的鼻咽癌 CNE-2 细胞对顺铂的半数抑制浓度(IC50),流式细胞术检测顺铂处理后细胞凋亡率。结果:实验组患者癌组织中 YTHDC2 mRNA 及蛋白表达水平均显著高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。YTHDC2 高表达的 CNE-2 细胞顺铂 IC50 值 [(8.62±0.75)μmol/L] 显著高于 YTHDC2 低表达细胞 [(3.15±0.42)μmol/L],差异具有统计学意义(P<0.05)。顺铂处理后,YTHDC2高表达 CNE-2 细胞凋亡率 [(12.35±1.56)%] 显著低于 YTHDC2 低表达细胞 [(28.67±2.34)%],差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:m6A 阅读蛋白 YTHDC2 在鼻咽癌顺铂耐药患者中高表达,其高表达可能通过降低细胞对顺铂的敏感性、抑制细胞凋亡从而促进鼻咽癌顺铂耐药的发生,YTHDC2 有望成为逆转鼻咽癌顺铂耐药的潜在分子靶点。
关键词:m6A 阅读蛋白;YTHDC2;鼻咽癌;顺铂耐药;细胞凋亡
一、资料与方法
1.1 一般资料
选取 2020 年 1月至 2024 年 12 月我院收治的 30 例鼻咽癌患者作为研究对象。所有患者均经病理检查确诊为鼻咽鳞状细胞癌,年龄 30~60 岁。根据患者接受顺铂化疗(顺铂 75mg/m²,每 3 周为 1 个周期,共 2~4 个周期)后的疗效评价结果,将患者分为顺铂敏感组(对照组)和顺铂耐药组(实验组),每组各 15 例。对照组中,男性 9 例,女性 6 例;年龄 32~58 岁,平均年龄(45.2±6.3)岁;临床分期:Ⅱ 期 5 例,Ⅲ 期 7 例,Ⅳ 期 3 例。实验组中,男性 10 例,女性 5 例;年龄 30~60 岁,平均年龄(46.5±5.8)岁;临床分期:Ⅱ 期 4 例,Ⅲ 期 8 例,Ⅳ 期 3 例。两组患者在性别、年龄、临床分期等一般资料方面比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有患者均签署知情同意书。
1.2 病例选择标准
本研究严格制定了纳入与排除标准以确保研究对象的同质性。纳入标准具体包括:①经病理组织学检查明确诊断为鼻咽部鳞状细胞癌的患者;②年龄范围限定在30周岁至60周岁之间;③既往未接受过放射治疗、靶向药物治疗或免疫治疗,且首次采用含顺铂方案进行化疗的患者;④临床病历资料完整,能够配合完成定期随访及相关实验室检测项目;⑤患者充分知情并自愿签署书面知情同意书。排除标准则包括:①合并存在其他原发性或转移性恶性肿瘤的患者;②合并严重心脏功能不全、肝功能衰竭或肾功能衰竭等重要脏器功能障碍的患者;③合并系统性自身免疫性疾病或活动性感染性疾病的患者;④处于妊娠期或哺乳期的女性患者;⑤既往有明确顺铂类药物过敏史的患者。
关于顺铂耐药的判定标准,本研究严格参照实体瘤疗效评价标准(RECIST 1.1版)执行。具体判定方法为:患者在接受含顺铂方案化疗2个完整周期后,若影像学评估显示肿瘤出现进展(定义为靶病灶最大径之和较基线增加≥20%,或出现新发病灶);或完成4个周期化疗后病灶保持稳定但未获得明显临床获益者,均判定为顺铂耐药组。反之,若化疗后达到完全缓解(所有靶病灶消失)或部分缓解(靶病灶最大径之和缩小≥30%)者,则判定为顺铂敏感组。
1.3 研究方法
1.3.1 标本采集与处理流程
在患者开始化疗前,通过鼻咽部活检获取肿瘤组织标本。采集后的标本立即置于预冷的液氮罐中进行快速冷冻处理,随后在30分钟内转移至-80℃超低温冰箱中长期保存,所有操作均在生物安全柜内完成以确保样本质量。
1.3.2 细胞培养与分组(体外实验)
人鼻咽癌 CNE-2 细胞购自中国科学院上海细胞库,培养于含 10% 胎牛血清、100U/mL 青霉素和 100μg/mL 链霉素的 RPMI-1640 培养基中,置于 37℃、5% CO₂培养箱中常规培养。将 CNE-2 细胞分为 YTHDC2 高表达组(实验组细胞)和 YTHDC2 低表达组(对照组细胞)。YTHDC2 高表达组细胞转染 YTHDC2 过表达质粒,YTHDC2 低表达组细胞转染 YTHDC2 小干扰 RNA(si-YTHDC2),同时设置空白对照组(未转染细胞)和阴性对照组(转染空载体或无关 siRNA)。转染按照 Lipofectamine 3000 试剂说明书进行,转染 48h 后用于后续实验。
1.3.3 qRT-PCR 检测 YTHDC2 mRNA 表达
采用 Trizol 试剂提取组织标本及细胞中的总 RNA,反转录合成 cDNA。以 cDNA 为模板,采用 SYBR Green 荧光定量 PCR 试剂盒进行 qRT-PCR 反应。YTHDC2 上游引物:5'-GCTGCTGCTGCTGTTTATG-3',下游引物:5'-CAGCAGCAGCAGCAGTAAT-3';内参 GAPDH 上游引物:5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3',下游引物:5'-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3'。反应条件:95℃预变性 30s,95℃变性 5s,60℃退火 30s,共 40 个循环。采用 2⁻ΔΔCt 法计算 YTHDC2 mRNA 的相对表达量。
1.3.4 Western blot 检测 YTHDC2 蛋白表达
提取组织标本及细胞中的总蛋白,采用 BCA 法测定蛋白浓度。取等量蛋白进行 SDS-PAGE 电泳,转印至 PVDF 膜上,用 5% 脱脂奶粉封闭 2h,加入 YTHDC2 一抗(1:1000 稀释)和 GAPDH 一抗(1:5000 稀释),4℃孵育过夜。次日加入 HRP 标记的二抗(1:5000 稀释),室温孵育 1h。采用 ECL 化学发光试剂盒显影,以 GAPDH 为内参,采用 Image J 软件分析蛋白条带灰度值,计算 YTHDC2 蛋白的相对表达量。
1.3.5 CCK-8 法检测细胞顺铂 IC50
将转染后的 CNE-2 细胞以 5×10³ 个 / 孔接种于 96 孔板,培养 24h 后,加入不同浓度的顺铂(0、1、2、4、8、16μmol/L),每组设 3 个复孔。继续培养 48h 后,每孔加入 10μL CCK-8 试剂,37℃孵育 2h,采用酶标仪检测 450nm 处的吸光度(OD 值)。计算细胞存活率:细胞存活率 =(实验组 OD 值 - 空白组 OD 值)/(对照组 OD 值 - 空白组 OD 值)×100%。采用 GraphPad Prism 8.0 软件计算顺铂对细胞的 IC50 值。
1.3.6 流式细胞术检测细胞凋亡率
将转染后的 CNE-2 细胞以 2×10⁵个 / 孔接种于 6 孔板,培养 24h 后,加入顺铂(浓度为 IC50 值),继续培养 48h。收集细胞,用 PBS 洗涤 2 次,加入 Annexin V-FITC 和 PI 染色液,避光孵育 15min,采用流式细胞仪检测细胞凋亡率。
1.4 观察指标
本研究主要检测了以下三个方面的实验数据:首先,通过实时荧光定量PCR和Western blot技术分别测定并比较了两组患者癌组织中YTHDC2基因在mRNA转录水平和蛋白质翻译水平的表达差异;其次,采用CCK-8法检测了具有不同YTHDC2表达水平的CNE-2鼻咽癌细胞系对顺铂药物的半数抑制浓度(IC50值),以评估YTHDC2表达水平与肿瘤细胞药物敏感性的相关性;最后,通过流式细胞术检测了经顺铂药物处理后,不同YTHDC2表达水平的CNE-2细胞发生程序性死亡(凋亡)的比例,从而分析YTHDC2表达水平对肿瘤细胞凋亡率的影响。
1.5 统计学处理
采用 SPSS 25.0 统计学软件进行数据分析。
2.1 两组患者癌组织中 YTHDC2 mRNA 及蛋白表达比较
见表 1。
表 1 两组患者癌组织中 YTHDC2 mRNA 及蛋白表达比较(x±s)
组别 | 例数 | YTHDC2 mRNA 相对表达量 | YTHDC2 蛋白相对表达量 |
对照组(顺铂敏感) | 15 | 1.02±0.15 | 0.98±0.12 |
实验组(顺铂耐药) | 15 | 2.85±0.42 | 1.96±0.25 |
t 值 | 15.68 | 16.35 | |
P 值 | <0.05 | <0.05 |
2.2 不同 YTHDC2 表达水平 CNE-2 细胞顺铂 IC50 及凋亡率比较
见表 2。
表 2 不同 YTHDC2 表达水平 CNE-2 细胞顺铂 IC50 及凋亡率比较(x±s)
组别 | 细胞数 | 顺铂 IC50(μmol/L) | 细胞凋亡率(%) |
空白对照组 | 3 | 5.21±0.56 | 20.15±1.85 |
阴性对照组 | 3 | 5.32±0.61 | 19.87±2.01 |
YTHDC2 低表达组 | 3 | 3.15±0.42 | 28.67±2.34 |
YTHDC2 高表达组 | 3 | 8.62±0.75 | 12.35±1.56 |
F 值 | 38.65 | 42.38 | |
P 值 | <0.05 | <0.05 |
2.3 相关性分析
Pearson 相关性分析结果显示,鼻咽癌患者癌组织中 YTHDC2 mRNA 表达水平与顺铂 IC50 值呈正相关(r=0.78,P<0.05),与细胞凋亡率呈负相关(r=-0.82,P<0.05)。
三、讨论
鼻咽癌是我国南方地区常见的头颈部恶性肿瘤,其发病与 EB 病毒感染、遗传因素及环境因素密切相关[1]。顺铂是鼻咽癌化疗的一线药物,广泛应用于临床治疗,但随着化疗疗程的延长,部分患者会出现顺铂耐药,导致治疗失败,预后不良。因此,深入探讨鼻咽癌顺铂耐药的分子机制,寻找逆转耐药的潜在靶点,具有重要的临床意义。
m6A 修饰是真核生物 mRNA 中最常见的表观遗传修饰方式之一,通过影响 mRNA 的剪接、转运、翻译及降解等过程,调控基因的表达。m6A 修饰的生物学功能主要由 m6A writer(甲基转移酶)、eraser(去甲基化酶)和 reader(阅读蛋白)共同调控。其中,m6A 阅读蛋白能够识别 mRNA 上的 m6A 修饰位点,介导下游的生物学效应[2]。YTHDC2 作为一种新型的 m6A 阅读蛋白,近年来研究发现其在多种恶性肿瘤中异常表达,并参与肿瘤的增殖、侵袭、转移及耐药等生物学过程。然而,YTHDC2 在鼻咽癌顺铂耐药中的作用及机制尚未明确。
本研究结果显示,顺铂耐药组鼻咽癌患者癌组织中 YTHDC2 mRNA 及蛋白表达水平均显著高于顺铂敏感组,提示 YTHDC2高表达可能与鼻咽癌顺铂耐药密切相关[3]。为进一步验证这一结论,我们通过体外实验调控鼻咽癌 CNE-2 细胞中 YTHDC2 的表达水平,结果发现 YTHDC2 高表达组细胞对顺铂的 IC50 值显著升高,而细胞凋亡率显著降低;反之,YTHDC2低表达组细胞对顺铂的敏感性明显增强,细胞凋亡率显著升高。相关性分析结果显示,YTHDC2 mRNA 表达水平与顺铂 IC50 值呈正相关,与细胞凋亡率呈负相关。上述结果表明,YTHDC2 高表达可能通过降低鼻咽癌细对顺铂的敏感性,抑制顺铂诱导的细胞凋亡,从而促进鼻咽癌顺铂耐药的发生。
关于 YTHDC2 促进鼻咽癌顺铂耐药的具体机制,目前尚未完全明确。推测可能与以下因素有关:①YTHDC2 作为 m6A 阅读蛋白,可能通过识别并结合凋亡相关基因(如 Bax、Bcl-2、Caspase-3 等)mRNA 上的 m6A 修饰位点,调控这些基因的表达,从而抑制细胞凋亡[4]。②YTHDC2 可能通过调控 DNA 损伤修复相关基因的表达,增强鼻咽癌细胞对顺铂诱导的 DNA 损伤的修复能力,从而降低细胞对顺铂的敏感性。③YTHDC2 可能通过激活 PI3K/Akt、MAPK 等信号通路,促进肿瘤细胞的增殖和存活,进而参与顺铂耐药的形成。上述机制尚需进一步的实验研究证实。
本研究存在一定的局限性:①样本量较小,且为单中心研究,可能影响研究结果的普遍性;②仅通过体外实验初步探讨了YTHDC2与鼻咽癌顺铂耐药的关系,缺乏动物体内实验的验证;③未深入探讨 YTHDC2 调控鼻咽癌顺铂耐药的具体分子机制[5]。未来将扩大样本量,开展多中心研究,并通过动物实验进一步验证 YTHDC2 在鼻咽癌顺铂耐药中的作用,同时深入研究其分子机制,为逆转鼻咽癌顺铂耐药提供新的理论依据和治疗靶点。
综上所述,m6A 阅读蛋白 YTHDC2 在鼻咽癌顺铂耐药患者中高表达,其高表达与鼻咽癌顺铂耐药密切相关,YTHDC2 有望成为逆转鼻咽癌顺铂耐药的潜在分子靶点。抑制 YTHDC2 的表达可能为提高鼻咽癌顺铂化疗疗效提供新的治疗策略。
参考文献
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[5]黄悠阳,赵然尊. m6A甲基阅读蛋白YTHDF3调控肿瘤发生发展的研究进展[J].遵义医科大学学报,2025,48(03):318-324.DOI:10.14169/j.cnki.zunyixuebao.2025.0035.
基金项目:内蒙古自治区自然科学基金项目,项目编号:2021LHMS08007
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