Wnt/β-catenin信号通路在miR-21介导的非小细胞肺癌顺铂耐药性中的作用

摘要

目的 探究microRNA-21-5p(miR-21)在非小细胞肺癌顺铂(cisplatin, CDDP)耐药性中的作用和机制。方法 通过RT-qPCR检测非小细胞肺癌患者癌组织和癌旁组织中miR-21的表达。用非小细胞肺癌细胞系H1299和H1975构建非小细胞肺癌CDDP耐药细胞H1299/CR和H1975/CR,CCK-8检测各组细胞在CDDP处理时的细胞活性，流式细胞术分析细胞凋亡。双荧光素酶检测H1299细胞中miR-21与PTEN的作用关系，RT-qPCR检测miR-21表达，Western blotting检测PTEN和PTEN下游Wnt/β-catenin信号通路蛋白表达。用H1299和H1299/CR构建荷瘤裸鼠模型，验证miR-21对非小细胞肺癌CDDP治疗敏感性的影响。结果 非小细胞肺癌患者癌组织miR-21的表达显著高于癌旁组织(P<0.001)。与H1299和H1975细胞相比，耐药细胞H1299/CR和H1975/CR中miR-21表达显著升高(P<0.05)。H1299/CR和H1975/CR细胞经过inhibitor转染后用不同浓度的CDDP处理，CCK-8检测结果显示，CDDP≥12μmol/L时，与inhibitor NC组相比，miR-21 inhibitor组细胞活性显著降低(P<0.001);流式细胞仪检测结果显示，与未处理组相比，CDDP组和miR-21 inhibitor组细胞凋亡率无显著变化，CDDP+miR-21 inhibitor组细胞凋亡率显著升高(P<0.001)。H1299和H1975细胞转染miR-21模拟分子(miR-21 mimic)后，用不同浓度的CDDP处理细胞时，CDDP≥12μmol/L,与miR-21 mimic组相比，mimic-NC组的细胞活性显著降低(P<0.05)。Target scan网站预测显示miR-21与PTEN的3′-UTR区域结合。双荧光素酶检测表明miR-21和PTEN的蛋白表达存在靶向调控关系。PTEN过表达(PTEN-OE)与miR-21 mimic共转染H1299细胞，Western blotting检测结果显示，与mimic-NC组相比，miR-21 mimic组PTEN表达降低，p-β-catenin(Ser552、Ser675)和β-catenin表达升高；与miR-21 mimic组相比，miR-21 mimic+H1299/PTEN组PTEN表达升高，p-β-catenin(Ser552、Ser675)和β-catenin水平降低。流式细胞术检测结果显示，mimic-NC组细胞经过CDDP处理后细胞凋亡率显著升高(P<0.05)。使用H1299构建的荷瘤裸鼠模型，并进行miR-21 mimic和CDDP注射治疗，计算不同时间肿瘤大小，结果显示，在治疗5 d后，对照+CDDP组肿瘤生长缓慢，各时间点肿瘤小于对照组；miR-21+CDDP组各时间点肿瘤大于对照+CDDP组。TUNEL免疫荧光结果显示，对照+CDDP组肿瘤组织细胞凋亡较对照组增加；miR-21+CDDP组肿瘤组织细胞凋亡较对照+CDDP组降低。在H1299/CR构建的荷瘤裸鼠模型中，治疗5 d后，H1299/CR/CDDP组的肿瘤小于H1299/CR组，H1299/CR/CDDP+inhibitor组肿瘤小于H1299/CR/CDDP组；TUNEL免疫荧光结果显示，与H1299/CR组相比，H1299/CR/CDDP组肿瘤组织细胞凋亡增加，与H1299/CR/CDDP组相比，H1299/CR/CDDP+inhibitor组肿瘤组织细胞凋亡进一步增加。结论 在非小细胞肺癌中，miR-21过表达抑制PTEN表达，激活Wnt/β-catenin通路参与非小细胞肺癌CDDP耐药性的发生，抑制肿瘤细胞miR-21表达将增强肿瘤细胞对CDDP的敏感性。

关键词

miR-21 / 非小细胞肺癌 / 顺铂 / 顺铂耐药性 / PTEN / Wnt/β-catenin通路

基金资助

2023年江苏省自然科学基金项目(No.yl2021 lh01)