SOX4通过靶向调节miR-17表达水平对结直肠癌细胞免疫逃逸及细胞迁移的影响

探究性别决定区Y框蛋白4(SOX4)通过靶向调节微小RNA(miR)-17表达水平对结直肠癌细胞免疫逃逸及细胞迁移的影响。

采用实时荧光定量聚合酶链反应检测正常结直肠黏膜上皮细胞及4种结直肠癌细胞中SOX4、miR-17表达水平。取结直肠癌细胞将其分为结直肠癌细胞(CC)组、结直肠癌细胞+SOX4-NC(SN)组、结直肠癌细胞+SOX4激动剂(SM)组、结直肠癌细胞+SOX4抑制剂(SI)组、结直肠癌细胞+miR-17-NC(MN)组、结直肠癌细胞+miR-17激动剂(MM)组、结直肠癌细胞+miR-17抑制剂(MI)组、结直肠癌细胞+SOX4抑制剂+miR-17抑制剂(II)组。采用免疫印迹法检测程序性死亡受体-1(PD-1)及PD-1配体(PD-L1)表达水平,小室法检测细胞迁移数量,双荧光素酶报告基因检测各组细胞荧光素酶活性。

4种结直肠癌细胞中SOX4、miR-17 mRNA表达水平明显高于FHC正常结直肠黏膜上皮细胞,差异均有统计学意义(P<0.05)。CC组与SN组PD-1、PD-L1蛋白表达水平及细胞迁移数量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。SM组PD-1、PD-L1蛋白表达水平及细胞迁移数量均明显高于SN组,SI组PD-1、PD-L1蛋白表达水平及细胞迁移数量均明显低于SM组,差异均有统计学意义(P<0.05)。CC组与MN组PD-1、PD-L1蛋白表达水平及细胞迁移数量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。MM组PD-1、PD-L1蛋白表达水平及细胞迁移数量均明显高于MN组,MI组PD-1、PD-L1蛋白表达水平及细胞迁移数量均明显低于MM组,差异均有统计学意义(P<0.05)。SI组与MI组PD-1、PD-L1蛋白表达水平及细胞迁移数量比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。II组PD-1、PD-L1蛋白表达水平及细胞迁移数量均明显低于MI组,差异均有统计学意义(P<0.05)。双荧光素酶报告基因检测结果显示,转染SOX4后miR-17-3′-UTR-WT的荧光素酶活性明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),miR-17-3′-UTR-MUT的荧光酶活性无明显变化,差异无统计学意义(P>0.05)。

（主要图表如下）

表1 FHC正常结直肠黏膜上皮细胞和4种结直肠癌细胞中SOX4及miR-17 mRNA的表达水平比较

续表1 FHC正常结直肠黏膜上皮细胞和4种结直肠癌细胞中SOX4及miR-17 mRNA的表达水平比较

注:与FHC正常结直肠黏膜上皮细胞比较,aP<0.05;与WiDr结直肠癌细胞比较,bP<0.05。

注:A为CC组,B为SN组,C为SM组,D为SI组。

图1 CC组、SN组、SM组、SI组结直肠癌细胞PD-1、PD-L1蛋白表达电泳图

注:A为CC组,B为SN组,C为SM组,D为SI组。

图2 CC组、SN组、SM组、SI组细胞迁移图(结晶紫,×200)

表2 CC组、SN组、SM组、SI组结直肠癌细胞蛋白表达水平及细胞迁移数量比较

注:与SN组比较,aP<0.05;与SM组比较,bP<0.05。

注:A为CC组,B为MN组,C为MM组,D为MI组。

图3 CC组、MN组、MM组、MI组结直肠癌细胞PD-1、PD-L1蛋白表达电泳图

注:A为CC组,B为MN组,C为MM组,D为MI组。

图4 CC组、MN组、MM组、MI组细胞迁移图(结晶紫,×200)

表3 CC组、MN组、MM组、MI组结直肠癌细胞蛋白表达水平及细胞迁移数量比较

注:与MN组比较,aP<0.05;与MM组比较,bP<0.05。

注:A为SI组,B为MI组,C为II组。

图5 SI组、MI组、II组PD-1、PD-L1蛋白表达电泳图

注:A为SI组,B为MI组,C为II组。

图6 SI组、MI组、II组细胞迁移图(结晶紫,×200)

表4 SI组、MI组、II组结直肠癌细胞蛋白表达水平及细胞迁移数量比较

注:与MI组比较,aP<0.05。

注:红色与蓝色标注为基因结合位点。

图7 SOX4与miR-17靶向结合位点图

表5 不同质粒双荧光素酶报告基因检测结果比较

据相关数据表明,发展中国家的结直肠癌发病率相对较低,但随着生活方式和饮食习惯的改变,发病率正在逐渐增加,且在年轻人中也呈上升趋势,故结直肠癌在中国仍然是一个严重的公共卫生问题,早预防、早筛查及提高对患者的诊断和治疗水平对于减少结直肠癌的发病率和病死率至关重要。因此,本文就SOX4通过靶向调节miR-17对结直肠癌细胞免疫逃逸及细胞迁移的影响进行研究探讨,为进一步指导临床防治结直肠癌提供相关理论基础。

本文结果显示,4种结直肠癌细胞中的SOX4、miR-17 mRNA表达水平均明显高于FHC正常结直肠黏膜上皮细胞,表明SOX4、miR-17可能参与癌症进程,具有成为结直肠癌新预后指标或靶向治疗因子的潜力。有研究表明,SOX4的过度表达与乳腺癌、肺癌、肝癌、结肠癌、子宫内膜癌、前列腺癌等多种肿瘤的发生有关,其参与调控多个与肿瘤相关的信号通路,从而促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移能力,此外,SOX4还被认为是一种肿瘤干细胞标记物,过度表达可以增强肿瘤干细胞的活力和耐药性,从而导致肿瘤的复发和转移。miR-17具有高度保守的特性,是最早发现的多顺反子miR,参与细胞的增殖、分化和凋亡等多种生物学过程,且有研究表明其与肿瘤的发生密切相关,在多种肿瘤细胞中高表达,受到临床的关注及重视。SOX4、miR-17的高表达可能是结直肠癌中基因突变、肠道微生物、炎症反应、磷酸化修饰等多个分子机制的综合作用引起,进一步研究有助于深入理解这些基因在结直肠癌中的作用机制,同时也将为结直肠癌的治疗提供新的靶点。吴琼等研究表明,SOX4在结直肠癌中高表达,陈霁云等研究表明,miR-17在结直肠癌中高表达,与本文结果类似。

本研究结果显示,抑制SOX4表达水平可明显抑制细胞免疫逃逸及细胞迁移,表明SOX4可成为治疗结直肠癌的有效靶点。免疫逃逸是指癌细胞通过各种机制逃避机体免疫系统的攻击和清除,从而在机体内生存和繁殖,是肿瘤发展的关键环节之一,了解和干预结直肠癌的免疫逃逸机制对于制订更有效的免疫治疗策略具有重要意义。有研究表明,PD-1与其配体PD-L1结合后会抑制T淋巴细胞和其他免疫细胞对体内异物的免疫反应,而这种机制被某些肿瘤细胞用来逃避机体的免疫监视,使得免疫监视难以发挥作用,从而促进肿瘤的生长和扩散,PD1、PD-L1可作为反映肿瘤细胞免疫逃逸的有效指标。细胞迁移是指细胞从一个部位或组织迁移到另一个部位或组织的过程,是维持生物体正常发育和生理功能的重要过程,在许多生物学过程中有关键作用,如胚胎发育、组织修复和免疫反应等。有研究表明,结直肠癌细胞的迁移能力与肿瘤的浸润、转移和预后密切相关,而转移是导致患者死亡的主要原因之一。因此,研究结直肠癌细胞的迁移机制、寻找其调控的分子和靶点,有助于揭示肿瘤转移的过程和规律,并为临床提供新的治疗策略和方法。对于结直肠癌细胞,抑制SOX4主要通过抑制免疫细胞活化及相关基因的表达,从而抑制PD1与PD-L1表达、上皮间质转化及肿瘤相关信号通路等,达到抑制免疫逃逸、抑制细胞迁移和转移的目的。傅蔷等研究发现,抑制SOX4可明显抑制骨肉瘤细胞迁移,与本文研究结果类似。

双荧光素酶报告基因检测结果显示,转染SOX4后可明显激活miR-17-3′-UTR-WT的荧光素酶活性,但对突变基因无明显影响,说明miR-17可能是SOX4的靶基因。有研究发现,在结直肠癌中,SOX4的高表达与预后不良和肿瘤进展有关,且SOX4也参与免疫逃逸的调节。然而,SOX4与miR-17之间的相互作用及其对SOX4细胞免疫逃逸和细胞迁移的影响尚未得到足够的研究,因此,进一步研究SOX4的功能机制及与其他信号的交互作用有助于深入理解肿瘤的发生机制,并为肿瘤的诊断和治疗提供新思路。SOX4可调控miR-17的机制可能是SOX4 mRNA在其3′UTR中包含miR-17的结合位点,miR-17可以通过与SOX4 mRNA的3′UTR相互作用,降低SOX4 mRNA的稳定性和翻译效率,从而促进肿瘤的免疫逃逸及迁移。PAN等的研究表明,SOX4能提高miR-17表达水平,从而诱导结直肠癌细胞对化疗耐药,这与本研究结果类似。

综上所述,抑制SOX4表达水平可有效抑制结直肠癌细胞免疫逃逸,并抑制细胞迁移,其作用机制可能与靶向抑制miR-17表达水平有关。本文为治疗结直肠癌的科学研究提供了新的思路及实验经验,有望成为结直肠癌治疗的新靶点。但本文实验仍存在一定不足,由于实验室水平有限,尚未建立SOX4慢病毒对大鼠的干预研究模型,在今后的实验中会进一步添加SOX4对结直肠癌的参考依据。

以上内容有删减，原文《SOX4通过靶向调节miR-17表达水平对结直肠癌细胞免疫逃逸及细胞迁移的影响》刊登于2024年21卷13期

作者：王国强1,张 纲1,唐建坡1,张玉国1,杨永江2,王俊新1

作者单位：1.河北省张家口市第一医院胃肠外科;2.河北北方学院附属第一医院胃肠肿瘤外科

说明：本文为《检验医学与临床》原创文章，其他媒体、网站、公众号等如需转载本文，请联系本刊获得授权，并在文题下醒目位置注明“原文刊发于《检验医学与临床》2024年21卷13期”。

编辑：刘煦

审阅：王明丰

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