皮肤鳞状细胞癌(cSCC)是常见的非黑素瘤皮肤癌,其发生与紫外线照射、免疫抑制、感染及遗传病等相关,是环境和自身等多种因素相互作用的结果。日光性角化病(AK)和cSCC在遗传和组织病理学特征上有一些相似之处,且大约60%的侵袭性cSCC起源于AK,研究认为AK是cSCC的早期阶段。Brahma相关基因1(BRG1)和BRM是依赖ATP酶的染色质重塑复合体SWI/SNF(SWitch/Sucrose NonFermentable)的核心亚基,BRG1和BRM等不同亚基的突变、易位和/或缺失均可导致SWI/SNF复合物异常,参与肿瘤的发生与进展。前期研究发现激活转录因子2(ATF 2)在cSCC中高表达,但ATF2在cSCC中的生物学功能及调控机制尚未见报道。本研究拟检测BRG1在AK、cSCC及正常皮肤组织中的表达情况,分析其与cSCC患者临床资料之间的相关性,探讨BRG1及ATF2对cSCC细胞生物学功能的影响,并初步研究BRG1与ATF2的相互作用及机制。
Brahma相关基因1与激活转录因子2相互作用对皮肤鳞状细胞癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响
张俐
1
施健
1
葛鑫
2
刘念念
1
陈赛
1
张冬梅
2
缪旭
1
1
南通大学第二附属医院皮肤科,南通 226001;
2
南通大学第二附属医院临床医学研究中心,南通 226001
【引用本文】
张俐,施健,葛鑫,等. Brahma相关基因1与激活转录因子2相互作用对皮肤鳞状细胞癌细胞增殖、迁移和侵袭能力的影响[J].中华皮肤科杂志,2023, 56(8):724-736. doi:10.35541/cjd.20220905
收集2015—2021年南通大学第二附属医院皮肤科经病理确诊为日光性角化病(AK)、cSCC(含原位鳞癌)患者的石蜡组织标本分别66例和80例,同时收集皮肤美容手术修整下的正常皮肤组织石蜡标本35例作为正常对照组。采用免疫组化染色法检测BRG1在cSCC、AK及正常皮肤组织中的表达,分析BRG1表达与cSCC患者临床病理参数之间的相关性。收集cSCC患者和健康对照新鲜组织标本各12例,常规培养cSCC细胞株A431和Scl-1及人永生化角质形成细胞株HaCaT,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测组织及细胞中BRG1 mRNA的表达,通过免疫共沉淀和细胞免疫荧光染色分析BRG1与ATF2的相互作用。通过RNA干扰法敲低A431、Scl-1细胞中BRG1(BRG1 siRNA1 ~ 5组)和ATF2表达(ATF2-shRNA组),并分别转染阴性对照siRNA或shNC作为对照(control siRNA组、shNC组),采用细胞计数(CCK8)实验、克隆形成实验、细胞划痕实验和Transwell实验分别检测敲低BRG1、ATF2对cSCC细胞增殖、迁移及侵袭的影响。多组间计量资料的比较采用单因素方差分析,两两多重比较采用Dunnett-
t
检验。
图1 免疫组化检测皮肤鳞状细胞癌、日光性角化病以及正常皮肤组织中Brahma相关基因1(BRG1)的表达水平(HE × 400) 1A:正常皮肤组织中,BRG1在基底层和棘层细胞胞核中高表达,呈淡黄色至棕褐色,细胞质未见明显表达;1B:日光性角化病组织中,BRG1在部分角质形成细胞中表达,部分不典型角质形成细胞中呈阴性表达;1C:皮肤鳞状细胞癌组织中,靠近表皮层可见较多BRG1阳性细胞,突破基底膜的癌巢组织中大量异形细胞内散在少量细胞核呈淡黄色染色
免疫组化染色显示,BRG1蛋白在cSCC、AK组织中的表达强度显著低于正常皮肤组织(
χ
2
= 44.40,
P
< 0.001)。qRT-PCR显示,cSCC组织中BRG1 mRNA表达水平(1.345 ± 0.956)显著低于正常皮肤组织(2.499 ± 1.501,
t
= 2.25,
P
= 0.035),A431、Scl-1细胞中BRG1 mRNA表达水平(0.041 ± 0.002、0.026 ± 0.003)亦显著低于HaCaT细胞(0.135 ± 0.033,
t
= 4.95、5.73,
P
= 0.008、0.005)。BRG1的低表达与cSCC患者癌组织位于曝光部位(
P
= 0.041)、肿瘤低分化程度(
P
= 0.001)、Broder高分级(
P
< 0.001)有关。BRG1 siRNA1组和BRG1 siRNA2组A431、Scl-1细胞克隆形成数、迁移细胞数、侵袭细胞数及细胞迁移率均显著高于control siRNA组(均
P
< 0.05)。免疫共沉淀实验表明,在A431、Scl-1细胞中BRG1蛋白与ATF2蛋白能相互结合,免疫荧光法显示二者存在共定位;与control siRNA组相比,A431(BRG1 siRNA1、2组)和Scl-1细胞(BRG1 siRNA1组)中敲低BRG1表达可促进ATF2磷酸化激活(均
P
< 0.05);与shNC组相比,shATF2组A431、Scl-1细胞克隆形成数(均
P
= 0.001)、24 ~ 96 h细胞增殖活性(均
P
< 0.001)、迁移细胞数及侵袭细胞数均显著降低(均
P
≤ 0.001)。