ARID3A调控AKR1C3促进结肠癌细胞对5-FU敏感性的机制

目的 探讨AT富交互域3A (ARID3A)对结肠癌细胞化疗敏感性的影响及其作用机制。方法 在人结肠癌细胞系HCT116和SW1116中构建ARID3A过表达或敲低细胞系,设置HCT116-PLVX/SW1116-PLVX过表达对照组、HCT116-ARID3A/SW1116-ARID3A过表达组、HCT116-ARID3A-sh1/SW1116-ARID3A-sh1敲减组、HCT116-ARID3A-sh2/SW1116-ARID3A-sh2敲减组和HCT116-SH/SW1116-SH敲减对照组。应用MTT实验检测5-FU作用于各组后的抑制效率。蛋白质谱检测筛选下游调控基因醛酮还原酶家族1成员C3(AKR1C3),采用qRT-PCR和蛋白质印迹法检测ARID3A过表达或敲减对AKR1C3表达的影响。采用双荧光素酶报告基因和染色质免疫沉淀(ChIP)实验分析ARID3A对AKR1C3的调控作用。进一步构建AKR1C3过表达或敲低细胞系,再次应用MTT实验检测其对5-FU的敏感性。结果 与对照组相比,HCT116-ARID3A过表达组(F=151.300,P<0.001;F=11.980,P=0.003;F=5.250,P=0.005)和SW1116-ARID3A过表达组(F=404.902,P<0.001;F=215.901,P<0.001;F=3.185,P=0.023)细胞受5-FU的抑制效率增加,药物和ARID3A表达水平的作用效应存在交互作用。而敲减ARID3A后,相较于对照组细胞表现出了对5-FU敏感性的降低,均P<0.05。进一步筛选出ARID3A的下游靶基因AKR1C3,qRT-PCR实验结果显示,在过表达ARID3A的HCT116和SW1116细胞中,AKR1C3的mRNA水平均低于相应对照组细胞(HCT116:0.395±0.054 vs 1.000±0.162,t=6.147,P=0.004;SW1116:0.250±0.017 vs 1.000±0.332,t=3.911,P=0.017);而在ARID3A敲减细胞中则相反,即AKR1C3的mRNA水平高于相应对照组细胞(HCT116:2.886±0.421 vs 1.000±0.080,t=7.621,P=0.002;SW1116:2.990±0.851 vs 1.000±0.148,t=3.909,P=0.016)。在过表达ARID3A的HCT116和SW1116细胞中,AKR1C3的蛋白水平均低于相应对照组细胞(HCT116:0.780±0.010 vs 1.000±0.012,t=19.630,P=0.004;SW1116:0.130±0.012 vs 0.240±0.029,t=4.880,P=0.032)。而在ARID3A敲减细胞中则相反,即AKR1C3的蛋白水平均高于相应对照组细胞(HCT116:1.630±0.040 vs 1.030±0.026,t=18.140,P=0.005;SW1116:1.070±0.153 vs 0.450±0.033,t=5.590,P=0.031)。并进一步明确ARID3A与AKR1C3结合并发挥其对AKR1C3的转录抑制作用。在HCT116和SW1116细胞中,过表达AKR1C3后,相较于对照组细胞均表现出了对5-FU敏感性的减弱,药物和AKR1C3表达水平的作用效应存在交互作用,均P<0.05。而敲减AKR1C3后,相较于对照组细胞表现出了对5-FU敏感性的增强,均P<0.05。结论 ARID3A通过抑制结肠癌细胞中的耐药相关基因AKR1C3促进结肠癌细胞对化疗药物5-FU的敏感性。