張 進(jìn) (山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所,山東 濟(jì)南 250062)
前列腺癌組織miR-221和miR-222的表達(dá)及臨床意義
張 進(jìn) (山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所,山東 濟(jì)南 250062)
目的探討前列腺癌(PCa)組織中miR-221和miR-222的表達(dá)及其臨床意義。方法采用莖環(huán)RT-PCR的方法檢測8例正常前列腺組織、74例PCa組織及其對應(yīng)的癌旁組織中miR-221和miR-222的表達(dá)情況,并結(jié)合臨床病理資料進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果miR-221和miR-222在PCa組織中的表達(dá)顯著高于其對應(yīng)癌旁組織(P<0.05)及正常前列腺組織(P<0.05),其中miR-221的水平還與癌組織分化程度(P<0.05)以及遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移情況(P<0.05)相關(guān)。結(jié)論miR-221和miR-222在PCa組織中表達(dá)量升高,其中miR-221的水平還與癌組織分化程度與轉(zhuǎn)移相關(guān),可能作為PCa診斷和預(yù)后的指標(biāo)。
前列腺癌;miR-221;miR-222
前列腺癌(PCa)是男性泌尿生殖系統(tǒng)一種常見的惡性腫瘤,具有潛伏期長、發(fā)病率高的特點,且發(fā)現(xiàn)時常常已經(jīng)是晚期〔1〕,目前尚無有效的早期檢測手段〔2〕。真核生物中 miRNA廣泛參與神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育〔3〕、胰島素分泌和脂肪細(xì)胞調(diào)控〔4〕、造血和紅系分化〔5〕、細(xì)胞凋亡和腫瘤形成〔6〕等生物學(xué)過程,也有研究提出將miRNA作為腫瘤分子標(biāo)記物輔助癌癥的診斷和預(yù)后〔7〕。miR-221與miR-222是兩種與腫瘤發(fā)生關(guān)系非常密切的miRNA,研究發(fā)現(xiàn)miR-221和miR-222表達(dá)失調(diào)與許多腫瘤相關(guān)〔8~10〕。本研究旨在通過莖環(huán) RT-PCR的方法檢測PCa樣本中miR-221和miR-222的表達(dá)情況,并分析兩者與病人臨床資料的相關(guān)性,探討這兩種小分子RNA在PCa發(fā)生發(fā)展中的作用及臨床應(yīng)用前景。
1.1 材料
1.1.1 對象 收集某醫(yī)院2005年2月至2011年4月經(jīng)直腸的前列腺穿刺活檢和手術(shù)切除后液氮保存標(biāo)本,均經(jīng)病理組織學(xué)確診為PCa的組織及其癌旁組織,各74例(其中有遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的24例),另有8例正常前列腺組織作對照。組織保存方式為液氮凍存30 min后放入-80℃保存。
1.1.2 試劑與儀器 Trizol(Invitrogen),鼠白血病病毒(MMLV)反轉(zhuǎn)錄酶、RNA 酶抑制劑、dNTPs、SYBR Mastermix(Toyobo)、ABI7500熒光定量PCR儀(Applied Biosystems),分光光度儀(EPPENDORF)。
1.2 方法
1.2.1 RNA的提取 ?。?0℃保存的組織標(biāo)本在液氮中碾碎至粉狀,加氯仿0.2 ml,劇烈震蕩后室溫靜置 3 min,4℃12 000 r/min離心15min,取上清液約300~500μl移至新的EP管中;加500μl異丙醇,混勻后在碎冰中放置20 min;-20℃12 000 r/min離心120 min,去上清取沉淀,加1 m l 75%乙醇漂洗,4℃ 7 500 r/min離心5 min;吸去乙醇,空甩離心后再次吸盡乙醇,開蓋室溫晾干約5 min;加入焦碳酸乙二酯(DEPC)處理過的水20μl溶解,震蕩混勻。采用德國Eppendorf公司分光光度儀(Biophotometer)檢測 RNA溶液 OD260/OD280吸光值,計算RNA濃度和純度,OD260/OD280>1.8為合格,可用于后續(xù)實驗;取2~5μg總RNA加入6 ×RNA loading buffer,1%瓊脂糖電泳分析,其28 S與18 S條帶亮度約為2∶1。
1.2.2 miRNA表達(dá)分析 以U6作為內(nèi)參,分析miR-221及miR-222表達(dá)。RT-PCR所用引物由上海生工合成,具體序列見表1。取1μg總RNA以miR-221和miR-222莖環(huán)RT引物進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄;逆轉(zhuǎn)錄的反應(yīng)條件為16℃ 30 min,42℃ 30 min,75℃15 min,反應(yīng)結(jié)束后-20℃保存。以15μl的反應(yīng)體系進(jìn)行實時定量PCR miRNA,反應(yīng)體系包括 1μl RT產(chǎn)物,1× SYBR GreenⅠ Mastermix,0.5 μmol/L miRNA 特 異 前向引物,0.5μmol/L通用的反向引物;實時定量PCR反應(yīng)條件為95℃10 min,40 個循環(huán)(95℃ 15 s,60℃ 1 min),每個樣品做 3 個復(fù)孔,ABI7500熒光定量PCR儀記錄每個反應(yīng)管中的熒光信號到達(dá)所設(shè)定的域值時所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù),即Ct值,以U6為內(nèi)參,以N=2-△Ct表示目的 miRNA的相對表達(dá)量。見表1。
表1 RT及PCR引物序列
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件,配對比較使用非參數(shù)Wilcoxon符號秩檢驗,PCa組間比較使用Mann Whitney U檢驗;PCa組織中miR-221和miR-222與各臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系采用χ2檢驗或Fisher精確概率法進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)檢驗。
2.1 miR-221和miR-222在PCa組織中的表達(dá) miR-221和miR-222在PCa中的相對表達(dá)量中位數(shù)分別為501.5和570.1,均高于對應(yīng)癌旁組織,采用配對樣本的Wilcoxon符號秩檢驗其差異有顯著性(P<0.05),即在PCa組織中miR-221和miR-222的表達(dá)量均顯著高于癌旁組織及正常前列腺組織。見圖1。
2.2 miR-221與miR-222表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系 如表2所示,miR-221與miR-222在PCa組織中表達(dá)量一般高于其對應(yīng)的癌旁組織,取癌組織對應(yīng)癌旁組織中miR-221表達(dá)量上調(diào)倍數(shù)2倍以上的病例記為陽性(39例),其余病例記為陰性(35例);同樣的處理方式得到miR-221陽性病例37例,陰性病例37例。比較miR-221的表達(dá)與各臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)miR-221的表達(dá)和腫瘤的分化程度以及有無轉(zhuǎn)移相關(guān)。在分化程度低的癌組織中miR-221的表達(dá)量常高于其對應(yīng)癌旁組織,而癌組織分化程度越高,其miR-221的表達(dá)水平與其對應(yīng)癌旁組織的差別就越小。另外,在有遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的PCa病例中miR-221的陽性率顯著高于沒有遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移的病例。
miRNA在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用,在近年來PCa 的研究中,關(guān)于 miRNA 的內(nèi)容也越來越多〔11,12〕。miR-221與 miR-222 是兩種非常重要的 miRNA,在乳腺癌〔13,14〕、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤〔15〕、慢性淋巴細(xì)胞性白血病〔16〕、甲狀腺癌〔10〕中均起著重要的作用,其中對于miR-221與miR-222在PCa中的研究近幾年也漸漸展開,但是關(guān)于miR-221與miR-222在PCa中具體的臨床應(yīng)用研究尚無報道。本研究發(fā)現(xiàn)miR-221和miR-222在PCa組織中的表達(dá)顯著高于其對應(yīng)癌旁組織及正常前列腺組織,提示miR-221和miR-222可能作為PCa的一個診斷指標(biāo);而miR-221的水平與癌組織分化程度以及遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移情況相關(guān),說明miR-221可能在PCa的惡化進(jìn)展過程中扮演重要角色。結(jié)合 miR-221 下游靶基因,如 p27〔8,10,16〕、p57〔8〕以及 Bmf〔9〕等基因的抑癌作用,本文結(jié)果推測miR-221隨著PCa惡化進(jìn)展而表達(dá)升高可能導(dǎo)致其下游一系列抑癌基因的沉默,從而對癌癥的進(jìn)一步惡化起了重要作用,而這種作用在多種癌癥的發(fā)生發(fā)展過程中都可能普遍存在,正如前期在乳腺癌〔13,14〕、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤〔15〕、慢性淋巴細(xì)胞性白血病〔16〕、甲狀腺癌〔10〕相關(guān)臨床資料和細(xì)胞學(xué)實驗報道中的那樣。但是由于miR-221下游靶基因非常多,上游也有核轉(zhuǎn)錄因子-KB(NF-KB)、c-Jun等調(diào)控因子控制調(diào)節(jié)〔17〕,這些基因間直接或間接的相互作用非??赡苄纬梢粋€復(fù)雜的交互調(diào)控網(wǎng)絡(luò),影響了在有限實驗數(shù)據(jù)下對miR-221在PCa發(fā)生發(fā)展中具體作用機(jī)制的解釋。總之,本研究揭示出miR-221和miR-222在PCa組織中表達(dá)量升高,以及miR-221的水平與癌組織分化程度、轉(zhuǎn)移情況的相關(guān)性,可能為其作為PCa診斷和預(yù)后指標(biāo)提供依據(jù)。
1 Kench JG,Clouston DR,Delprado W,et al.Prognostic factors in prostate cancer.Key elements in structured histopathology reporting of radical prostatectomy specimens〔J〕.Pathology,2011;43(5):410-9.
2 Steinkamp MP,D'Mahony OA,Brogley M.Treatment dependent androgen receptormutations in prostate cancer exploitmultiplemechanisms to evade therapy〔J〕.Cancer Res,2009;69(10):4434-42.
3 Choi PS,Zakhary L,ChoiWY,et al.Members of themiRNA-200 family regulate factory neurogenesis〔J〕.Neuron,2008;57(1):41-55.
4 Lovis P,Gattesco S,Regazzi R.Regulation of the expression of components of the exocytoticmachinery of insulin-secreting cells bymicroRNAs〔J〕.Biol Chem,2008;389(3):305-12.
5 Shi L,Cheng Z,Zhang J,et al.The mechanism of apoptosis in human U87 glioma cells induced by miR-21 antisense oligonucleotide〔J〕.Zhonghua Yi Xue Yi Chuan Xue Za Zhi,2008;25(5):497-501.
6 Cohen EE,Zhu H,Lingen MW,et al.A feed-forward loop involving protein kinase Calpha andmicroRNAs regulates tumor cell cycle〔J〕.Cancer Res,2009;69(1):65-74.
7 Nie J,Liu L,Zheng W,et al.microRNA-365,down-regulated in colon cancer,inhibits cell cycle progression and promotes apoptosis of colon cancer cells by probably targeting Cyclin D1 and Bcl-2〔J〕.Carcinogenesis,2011.
8 Fornari F,Gramantieri L,F(xiàn)erracin M,et al.miR 221controls CDKN1C/p57 and CDKN1B/p27 expression in human hepatocellular carcinoma〔J〕.Oncogene,2008;27(43):5651-61.
9 Gramantieri L,F(xiàn)ornari L,F(xiàn)erracin M,etal.MicroRNA 221 targets Bmf in hepatocellular carcinoma and correlates with tumormultifocality〔J〕.Clin Cancer Res,2009;15(16):5073-81.
10 Visone R,Russo L,Pallante P,et al.MicroRNAs(miR)221and miR 222,both overexpressed in human thyroid papillary carcinomas,regulate p27Kip1 protein levels and cell cycle〔J〕.Endocr Relat Cancer,2007;14(3):791-8.
11 Garzon R,Crose CM.MicroRNAs in normal andmallignanthematopoies is〔J〕.Curr Opin Hematol,2008;15(4):352-8.
12 Fendler A,Stephan C,Yousef GM,etal.MicroRNAsas regulatorsofsignal transduction in urological tumors〔J〕.Clin Chem,2011;57(7):954-68.
13 Shah MY,Calin GA.MicroRNAsmiR-221 and miR-222:a new level of regulation in aggressive breast cancer〔J〕.Genome Med,2011;3(8):56.
14 DiLeva G,Gasparini P,Piovan C,et al.MicroRNA cluster 221-222 and estrogen receptor alpha interactions in breast cancer〔J〕.JNatl Cancer Inst,2010;102(10):706-21.
15 Quintavalle C,Garofalo M,Zanca C,et al.miR-221/222 overexpession in human glioblastoma increases invasiveness by targeting the protein phosphate PTPμ〔J〕.Oncogene,2011.
16 Frenquelli M,Muzio M,Scielzo C,et al.MicroRNA and proliferation control in chronic lymphocytic leukemia:functional relationship between miR-221/222 cluster and p27〔J〕.Blood,2010;115(19):3949-59.
17 Galardi S,Mercatelli N,F(xiàn)arace MG,et al.NF-κB and c-Jun induce the expression of the oncogenicmiR-221 andmiR-222 in prostate carcinoma and glioblastoma cells〔J〕.Nucleic Acids Res,2011;39(9):3892-902.
R737
A
1005-9202(2012)12-2472-03;
10.3969/j.issn.1005-9202.2012.12.011
張 進(jìn)(1982-),女,講師,主要從事免疫學(xué)研究。
〔2011-09-25收稿 2011-12-16修回〕
(編輯 袁左鳴/徐 杰)