RAD23B对胰腺癌细胞生物学行为的影响

郝志佼1, 范景怡2, 郑雨桐1, 陈阳2, 吴晨鹏3, 刘颖2, 解海茹2, 李军2

【作者机构】 1华北理工大学临床医学院; 2河北省唐山市工人医院检验科; 3河北省唐山市工人医院病理科
【分 类 号】 R735.9
【基    金】 河北省自然科学基金资助项目(H2022105001) 河北省重点研发计划项目(22377727D)
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RAD23B对胰腺癌细胞生物学行为的影响

RAD23B对胰腺癌细胞生物学行为的影响

郝志佼1 范景怡2 郑雨桐1 陈 阳2 吴晨鹏3 刘 颖2 解海茹2 李 军2

1.华北理工大学临床医学院,河北唐山 063000;2.河北省唐山市工人医院检验科,河北唐山 063000;3.河北省唐山市工人医院病理科,河北唐山 063000

[摘要] 目的 分析RAD23B对胰腺癌细胞的生物学行为的影响,初步探讨其作用机制。方法 利用GEPIA数据库分析RAD23B基因在胰腺癌和癌旁组织中的表达水平及其与胰腺癌患者预后的关系。将不同序列siNC、siRNA-1、siRNA-2及pcDNA3.1和pcDNA3.1-RAD23B质粒转染至胰腺癌细胞PANC-1和BXPC-3中,分别命名为siNC组、siRNA-1组、siRNA-2组及OE-NC组、OE-RAD23B组,用于后续实验。通过实验分析RAD23B对胰腺癌细胞增殖、迁移、侵袭及凋亡的影响;通过Western blot法检测P53和细胞凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-3的表达情况。结果 在胰腺癌组织中RAD23B基因的表达高于正常组织,且低表达患者较高表达患者生存率更高(P<0.05)。siRNA-1组、siRNA-2组RAD23B蛋白表达水平、增殖速度低于siNC组,平板克隆形成数少于siNC组,细胞迁移及侵袭能力低于siNC组(P<0.05)。与OE-NC组比较,OE-RAD23B组RAD23B蛋白的表达水平升高,增殖速度增快,平板克隆形成数增多,细胞迁移及侵袭能力升高(P<0.05)。siRNA-1组、siRNA-2组的细胞凋亡百分比高于siNC组(P<0.05)。与siNC组比较,siRNA-1、siRNA-2组P53、Bax和Caspase-3水平上调,而Bcl-2表达下调(P<0.05)。结论 敲低RAD23B可能通过诱导胰腺癌细胞凋亡抑制其生物学行为,从而发挥抗癌作用。

[关键词] 胰腺癌;RAD23B;增殖;凋亡

目前全球胰腺癌的发病率不断上升,死亡率居高不下[1]。我国胰腺癌新发病例数位列全国恶性肿瘤第8位,死亡人数居第6位,5年生存率仅为8.5%,预后极差[2-3]。80%患者确诊时丧失手术机会[4]。吉西他滨虽为化疗的金标准,但由于耐药性,疗效有限。亟须寻找新的治疗靶点[5]

RAD23B蛋白是一种43 kD的定位于细胞核的高度保守的DNA损伤修复蛋白[6]。近年来研究发现,RAD23B在食管癌、胃癌和结直肠癌中均发挥促癌作用[7-9]。然而,关于RAD23B在胰腺癌中的功能作用及其潜在机制尚未明确。本研究旨在探究RAD23B对胰腺癌细胞的生物学行为的影响,初步探讨其作用机制。

1 材料与方法

1.1 试剂和仪器

显微镜(型号:DM4000B,德国莱卡公司);MultiskanTMFC酶标仪(美国Thermo Fisher公司);流式细胞仪(美国BD公司,型号:FACSVerse)。RPMI-1640培养基(上海逍鹏生物科技有限公司,货号:C3010-0500)和胎牛血清(Viva Cell Bioscience,货号:C04001);青霉素链霉素双抗灭菌液(江苏无锡耐思生命科技股份有限公司,货号:211092);RIPA裂解液(上海碧云天生物技术有限公司,批号:P0013K);4%多聚甲醛(货号:P1110)、0.1%结晶紫(货号:C1063)购于北京索莱宝科技有限公司。CCK8检测试剂盒(河北瑞派特生物科技有限公司,货号:RP-RC3028);BCA蛋白浓度检测试剂盒(江苏凯基生物科技有限公司,货号:KGB2101-500);细胞凋亡检测试剂盒(美国BD公司,货号:556547);Transwell小室(美国Corning公司,货号:725001);LipofectamineTM3000转染试剂(美国Thermo Fisher,货号:L3000001);P53抗体(货号:ET1605-16)、Bax抗体(货号:ET1603-34)、Caspase-3抗体(货号:ET1608-64)、Cyclin D1抗体(货号:YT1172)均购自杭州华安生物技术有限公司;RAD23B抗体(ABclonal,货号:2121-1-AP)、Bcl-2抗体(Arigo,货号:ARG55188)、β-actin(ABclonal,货 号:AC026)、Goat Anti-Rabbit IgG Secondary Antibody(Report Biotech,货号:S1002)。RAD23B siRNA(苏州吉玛基因)。RAD23B shRNA慢病毒(山东维真生物科技有限公司)。siRNA和shRNA的序列见表1。pcDNA3.1和pcDNA3.1-RAD23B(NM_002874.5)真核基因表达质粒购自山东维真生物科技有限公司。

表1 siRNA和shRNA的序列

1.2 数据分析

通过GEPIA数据库(http://gepia.cancer-pku.cn/)分析171例胰腺癌组织、179例正常胰腺组织中RAD23B基因的表达情况及RAD23B低表达组(89例)、RAD23B高表达组(89例)患者生存率。

1.3 细胞培养及分组

人胰腺癌细胞PANC-1和BXPC-3购自国家实验细胞库。用含10%FBS、1%双抗的RPMI-1640培养基,37℃、5%CO2 培养箱中培养。按LipofectamineTM3000说明书将不同序列siNC、siRNA-1、siRNA-2及pcDNA3.1和pcDNA3.1-RAD23B质粒转染至胰腺癌细胞PANC-1和BXPC-3中,分别命名为siNC、siRNA-1、siRNA-2组及OE-NC、OE-RAD23B组,用于后续实验。

1.4 CCK8检测

将胰腺癌细胞以5 000个/孔接种于96孔板中,每组设4个复孔。分别于24、48、72、96 h每孔加入100 μl CCK8试剂,37 ℃孵育2 h。酶标仪测定450 nm吸光度值。实验重复3次。

1.5 克隆形成实验

将胰腺癌细胞以1 000个/孔接种于6孔板中。培养10~14 d。4%多聚甲醛固定10 min,0.1%结晶紫染色20 min。对形成的菌落拍照计数。实验重复3次。

1.6 Transwell实验

上室中加入100μlMatrigel基质胶(用于侵袭实验)或不加基质胶(用于迁移实验)。上室接种2×104 个细胞,下室加入含10%FBS的完全培养基,培养48 h。甲醇固定10 min,0.1%结晶紫染液染色20 min。显微镜下对迁移或侵袭的细胞拍照计数(放大倍数20倍)。实验重复3次。

1.7 细胞凋亡实验

胰腺癌细胞用siRNA转染48 h后,收集细胞,用FITC AnnexinV和PI染色。流式细胞仪检测凋亡率。实验重复3次。

1.8 Western blot法

采用RIPA裂解液提取细胞总蛋白,经12%SDSPAGE凝胶电泳分离后移至PVDF膜。10%脱脂牛奶室温封闭2 h,TBST洗3次,分别加入RAD23B、P53、Bax、Bcl-2、Caspase-3、Cyclin D1(稀释比例1∶1 000)和β-actin(稀释比例1∶2 000)一抗4 ℃摇床孵育过夜。次日洗膜、二抗(稀释比例1∶5 000)室温孵育1 h。ECL显色后拍照,使用Image J软件分析条带灰度值。实验重复3次。

1.9 统计学方法

采用SPSS 22.0和GraphPad Prism 9.0软件进行数据分析和作图。计量资料采用均数±标准差()表示,比较采用t检验。采用Logrankχ2 检验分析生存率。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 GEPIA数据库中RAD23B在胰腺癌组织中的表达

胰腺癌组织中RAD23B基因表达高于正常组织,且RAD23B低表达患者较RAD23B高表达患者生存率更高(P<0.05)。见图1。

图1 GEPIA数据库中RAD23B在胰腺癌组织中的表达

aP<0.05。

2.2 敲低RAD23B对胰腺癌细胞增殖能力的影响

siRNA-1、siRNA-2组RAD23B蛋白表达水平、增殖速度低于siNC组,平板克隆形成数少于siNC组(P<0.05)。见图2。

图2 转染siRNA后胰腺癌细胞增殖能力测定

aP <0.05。

2.3 敲低RAD23B对胰腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响

siRNA-1、siRNA-2组细胞迁移及侵袭能力低于siNC组(P<0.05)。见图3。

图3 转染siRNA后胰腺癌细胞迁移和侵袭能力测定(20×,n=3)

aP<0.05。

2.4 过表达RAD23B对胰腺癌细胞增殖能力的影响

与OE-NC组比较,OE-RAD23B组RAD23B蛋白的表达水平升高,增殖速度增快,平板克隆形成数增多(P<0.05)。见图4。

图4 转染RAD23B质粒后胰腺癌细胞增殖能力测定(n=3)

aP<0.05。

2.5 过表达RAD23B对胰腺癌细胞迁移和侵袭能力的影响

OE-RAD23B组细胞迁移及侵袭能力高于OE-NC组(P<0.05)。见图5。

图5 转染RAD23B后胰腺癌细胞迁移和侵袭能力测定(n=3)

aP<0.05。

2.6 敲低RAD23B对胰腺癌细胞凋亡的影响

siRNA-1、siRNA-2组的细胞凋亡百分比高于siNC组(P<0.05)。见图6。

图6 敲低RAD23B对胰腺癌细胞凋亡的影响(n=3)

aP <0.05。

2.7 敲低RAD23B对胰腺癌细胞凋亡相关蛋白表达的影响

与siNC组比较,siRNA-1、siRNA-2组P53、Bax和Caspase-3水平上调,而Bcl-2表达下调(P<0.05)。见图7。

图7 敲低RAD23B对胰腺癌凋亡相关蛋白的表达水平的影响(n=3)

A:蛋白表达条带图;B、C:蛋白表达柱状图。aP<0.05。

3 讨论

RAD23B包含1个N端泛素样结构域(UBL)、两个泛素连接结构域(UBA)和1个STI1结构域。STI1介导与XPC蛋白的结合,UBL与26S蛋白酶体亚基结合,UBA与泛素修饰的蛋白底物结合[10]。RAD23B参与DNA损伤识别、泛素-蛋白酶体系统调控,调控细胞周期、凋亡及肿瘤的发生[11]。研究表明,P53蛋白作为关键转录因子,通过调控细胞周期停滞、DNA修复、细胞凋亡、自噬和代谢等途径维持基因组稳定性[12-14]。当细胞暴露于内部和外部压力(包括DNA损伤、缺氧、营养剥夺和癌细胞风险)时,P53泛素化受到抑制导致其快速累积,进而通过激活Bax等促凋亡基因诱导细胞凋亡[15-17]。RAD23B可通过其UBA/UBL结构域介导P53蛋白的泛素化降解[18-20]。其敲低后可能导致P53蛋白稳定性增强,从而激活下游Bax与Caspase-3,诱导线粒体通路凋亡。本研究中仅敲低RAD23B即能显著诱导细胞凋亡,可能与RAD23B在维持细胞稳态中的核心调控作用相关。

综上所述,研究结果显示RAD23B可能通过调控P53信号通路诱导细胞凋亡,从而抑制肿瘤进展。RAD23B有望作为胰腺癌的潜在生物标志物及治疗靶点。

然而需要指出的是,目前本研究仅从蛋白表达水平间接反映RAD23B对P53的调控,尚缺乏对两者相互作用及功能激活的直接实验验证。此为本研究的局限之一,并计划在后续研究中进一步明确RAD23B是否通过与P53直接结合并调控其转录活性及稳定性,从而调节凋亡进程。

作者贡献声明:郝志佼负责实验开展、论文写作;范景怡、郑雨桐负责数据整理;陈阳、吴晨鹏负责统计学分析;刘颖、解海茹负责文献检索;李军负责研究和实验指导。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Influence of RAD23B on the biological behavior of pancreatic cancer cells

HAO Zhijiao1 FAN Jingyi2 ZHENG Yutong1 CHEN Yang2 WU Chenpeng3 LIU Ying2 XIE Hairu2 LI Jun2

1.Clinical Medical College,North China University of Science and Technology,Hebei Province,Tangshan 063000,China;2.Department of Clinical Laboratory,Tangshan Gongren Hospital,Hebei Province,Tangshan 063000,China;3.Department of Pathology,Tangshan Gongren Hospital,Hebei Province,Tangshan 063000,China

[Abstract] Objective To analyze the effect of RAD23B on the biological behavior of pancreatic cancer cells and preliminarily explore its mechanism of action.Methods The expression level of the RAD23B gene in pancreatic cancer and adjacent tissues and its relationship with the prognosis of pancreatic cancer patients were analyzed using the GEPIA database.Different sequences of siNC,siRNA-1,siRNA-2,as well as plasmids pcDNA3.1 and PCDNA3.1-RAD23B were transfected into pancreatic cancer cells PANC-1 and BXPC-3.They were respectively named siNC group,siRNA-1 group,siRNA-2 group and OE-NC group,OE-RAD23B group for subsequent experiments.The effects of RAD23B on the proliferation,migration,invasion and apoptosis of pancreatic cancer cells were analyzed through experiments;the expression of P53 and apoptosis-related proteins Bax,Bcl-2,and Caspase-3 was detected by Western blot.Results The expression of the RAD23B gene in pancreatic cancer tissues was higher than that in normal tissues,and patients with low expression had a higher survival rate than those with higher expression (P<0.05).The expression level and proliferation rate of RAD23B protein in the siRNA-1 group and siRNA-2 group were lower than those in the siNC group,the number of plate clone formations was less than that in the siNC group,and the cell migration and invasion abilities were lower than those in the siNC group (P<0.05).Compared with the OE-NC group,the expression level of RAD23B protein in the OE-RAD23B group increased,the proliferation rate accelerated,the number of plate clone formations increased,and the cell migration and invasion abilities increased (P<0.05).The percentage of apoptosis in the siRNA-1 group and siRNA-2 group was higher than that in the siNC group (P<0.05).Compared with the siNC group,the levels of P53,Bax,and Caspase-3 in the siRNA-1 group and siRNA-2 group were upregulated,while the expression of Bcl-2 was downregulated (P <0.05).Conclusion RAD23B promotes PC progression by inhibiting apoptosis,thereby exerting anticancer effects.

[Key words] Pancreatic cancer;RAD23B;Proliferation;Apoptosis

[中图分类号] R735.9

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2025)11(a)-0019-07

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.31.04

[基金项目] 河北省自然科学基金资助项目(H2022105001);河北省重点研发计划项目(22377727D)

[作者简介] 郝志佼(1995.7-),女,华北理工大学临床医学院2023级临床检验诊断学专业在读硕士研究生;研究方向:肿瘤标志物。

[通讯作者] 李军(1987.6-),男,博士,副主任技师,主要从事肿瘤生物学、肿瘤标志物的研究工作。

(收稿日期:2025-06-27)

(修回日期:2025-08-23)

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