劉 超,王 薇,韓 梅,唐 勇(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院腫瘤中心,烏魯木齊 830054;附屬腫瘤醫(yī)院消化內(nèi)科,烏魯木齊 830000)
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m iR-338-3p在胃癌組織中的表達及其意義
劉超1,王薇2,韓梅2,唐勇2
(新疆醫(yī)科大學1第一附屬醫(yī)院腫瘤中心,烏魯木齊830054;2附屬腫瘤醫(yī)院消化內(nèi)科,烏魯木齊830000)
摘要:目的探討微小RNA-338-3p(miR-338-3p)在胃癌組織中的差異表達及其表達與胃癌臨床病理特征的關(guān)系。方法收集手術(shù)切除的51例胃癌標本及配對癌旁胃組織標本,采用實時定量RT-PCR技術(shù)檢測miR-338-3p在胃癌組織及配對癌旁胃組織中的表達,并探討其表達與胃癌臨床病理參數(shù)間的關(guān)系。結(jié)果與配對癌旁胃組織比較,miR-338-3p在34例胃癌組織中呈低表達,相對表達量為(0.36±0.16),在17例胃癌組織中呈高表達,相對表達量為(1.71±0.66),差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。miR-338-3p的表達水平與腫瘤浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期密切相關(guān)(P均<0.05),而與年齡、性別及組織學分級無明顯相關(guān)性(P均>0.05)。結(jié)論miR-338-3p在胃癌組織中低表達,可能參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展,可能成為胃癌診斷及判斷病情的新方向。
關(guān)鍵詞:胃癌;微小RNA-338-3p;臨床病理特征
盡管在世界范圍內(nèi)胃癌發(fā)病率大大降低,但其仍然是世界四大常見惡性腫瘤之一,其發(fā)病率與死亡率分別位居第4位、第2位。包括中國在內(nèi)的東亞地區(qū)胃癌的發(fā)病率最高[1-3],其在中國發(fā)病率僅次于肺癌,位居第2位[4]。目前胃癌的根治方法依然是手術(shù)治療,相關(guān)數(shù)據(jù)顯示在根治術(shù)后早期胃癌5年生存率可達到90%,進展期胃癌僅僅有30%~40%[5],由于缺乏有效的早期診斷方法,患者就診時往往處于腫瘤晚期,早已喪失根治性手術(shù)機會。即使通過手術(shù)治療,胃癌病人依然面臨著高復發(fā)、高轉(zhuǎn)移及預后不良的高死亡風險。尋找胃癌早期發(fā)現(xiàn)、診斷、治療及判斷預后的高效指標是提高胃癌患者生存率、提高生活質(zhì)量、降低胃癌患者死亡率的關(guān)鍵所在。
相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)微小RNA(microRNA,miRNA,miR)在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及預后中起著重要的作用,如前列腺癌[6]、胰腺癌[7]、結(jié)直腸癌[8]、宮頸癌[9]、肺癌[10]以及胃癌[11]等惡性腫瘤。MiR-338-3p是新發(fā)現(xiàn)的miRNA,其可通過調(diào)控腫瘤細胞侵襲、轉(zhuǎn)移等參與腫瘤演進過程。目前有關(guān)MiR-338-3p在肝癌及結(jié)直腸癌中的作用多有報道,而有關(guān)其在胃癌中的研究已引起人們的注意。本研究旨在通過實時定量RT-PCR技術(shù),觀察miR-338-3p在胃癌與配對癌旁胃組織中表達狀況,分析其表達水平與臨床病理特征的相關(guān)性。
1.1材料標本取自新疆醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院2012年4月-2013年5月經(jīng)手術(shù)治療的51例胃癌組織標本,同時每份標本均取得遠隔5 cm以上癌旁胃組織作為對照。其中男性35例,女性16例;維吾爾族9例,漢族42例,年齡(57.58±11.06)歲;所取標本均具有完整的相關(guān)病理資料(參照醫(yī)院病理診斷)及臨床資料(根據(jù)2010年國際抗癌聯(lián)盟制定的TNM分期標準進行臨床分期)。所有胃癌患者術(shù)前均未做放療、化療及其他針對腫瘤的治療。所有標本的使用均符合知情同意原則。組織在術(shù)中離體30 min內(nèi)立即進行標本及配對組織標本的取材,用于后續(xù)RNA的提取、逆轉(zhuǎn)錄及RT-PCR實驗,標本采集后快速放至液氮中冷凍,及時放入-80℃低溫冰箱保存。
1.2方法
1.2.1 RNA的提取和鑒定分別取液氮保存的胃癌組織及其配對癌旁胃組織,在液氮中碾碎至粉末狀,根據(jù)TRIzol試劑盒說明書提取總RNA(購自美國Invitrogen公司)。用紫外分光光度法檢測提取RNA的純度和濃度,所有標本RNA的OD260/ OD280吸光值均為1.8~2.1,說明提取出的總RNA純度好。瓊脂糖電泳實驗檢測總RNA的完整性。
1.2.2實時熒光定量PCR(qRT-PCR)檢測miR-338-3p的表達引物設計與合成:自miRNABase數(shù)據(jù)庫(http://microrna.sanger.Ac.Uk/)和Genebank查找基因序列,用Primer-Express2.0軟件進行引物設計。由華大基因科技有限公司根據(jù)miR-338-3p的基因序列5'-UCCAGCAUC-AGUGAUUUUGUUG-3'設計反轉(zhuǎn)錄引物及上下游引物(內(nèi)參照RNU6B上游引物:CUCGCUUCGGCAAGACA,下游引物: AACGCUUCACGAAUUUGCGU;反向通用引物: CAGTGCAGGGTCCGAGGT)。
逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA第1鏈,逆轉(zhuǎn)錄過程按照Revert Aid First Strand cDNA Synthesis試劑盒操作說明書進行(購自美國Thermo Scientific公司)。qRTPCR反應體系20μL,包括2×miRcutemiRNA Premix (with SYBR&ROX)10μL、前向引物0.4μL、反向引物(10μm)0.4μL、滅菌用水7.2μL及cDNA(稀釋比例1∶10)2μL。PCR條件為94℃2 min,94℃12 s,60℃34 s,40個循環(huán),每個樣本及內(nèi)參進行3次重復,陰性對照以雙蒸水(ddH2O)代替cDNA模板并進行熔解曲線檢測,得到各樣本中目的基因擴增的Ct值(Ct值是熒光信號由本底進入指數(shù)增長階段的拐點所對應的循環(huán)數(shù))[5]用于miR-338-3p定量的判定。用RNU6B作為內(nèi)參照。不同RNA樣本存在不同的逆轉(zhuǎn)錄效率,以配對癌旁胃組織△Ct值進行校正,△Ct=Ct標本-CtRNU6B;△△CT=△Ct癌組織-△Ct配對癌旁胃組織,各樣本中miR-338-3p相對含量用2-△△Ct表示,其數(shù)值表示胃癌組相對于配對癌旁胃組的相對倍數(shù)。△△CT值為負值,miR的表達上調(diào),△△CT值為正值,miR的表達下調(diào)。對PCR熔解曲線進行分析,并用1.5%瓊脂糖凝膠電泳實驗,檢測PCR產(chǎn)物的特異性。
1.3統(tǒng)計學處理所有數(shù)據(jù)應用SPSS17.0、REST 2009進行分析;計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示。采用t檢驗分析miR-338-3p在胃癌組織及癌旁組織之間的差異表達,采用Pearson線性相關(guān)型分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 m iR-338-3p在胃癌及其配對癌旁組織中的表達51對樣本中可見miR-338-3p cDNA呈現(xiàn)指數(shù)增長,擴增均達到平臺期,Ct值均處于15~35,擴增曲線呈S型擴增(見圖1),表明擴增效率理想。分析熔解曲線,miR-338-3p對應的Tm值為(76.34±0.14)℃,熔解溫度均一,峰形單一銳利,說明PCR反應的特異性良好,無非特異性擴增、引物二聚體及發(fā)夾結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)(見圖2)。
圖1 miR-338-3p及U6的qPCR擴增曲線
根據(jù)RT-PCR結(jié)果顯示,51例胃癌中,在34例(66.7%)胃癌組織較配對癌旁胃組織中miR-338-3p表達下調(diào),2-△△CT為(0.36±0.16)和(1.71±0.66),胃癌組織及對應癌旁正常組織為配對資料,符合正態(tài)性(P=0.20),配對t檢驗顯示miR-338-3p在胃癌組織中與癌旁正常組織中差異表達具有統(tǒng)計學意義(t=2.48,P=0.016)。REST2009軟件分析數(shù)據(jù),結(jié)果顯示miR-338-3p在胃癌組織較配對癌旁胃組織表達下調(diào)(P=0.028),差異有統(tǒng)計學意義,與RT-PCR分析結(jié)果一致。
2.3 m iR-338-3p與胃癌臨床病理的相關(guān)性miR-338-3p表達水平與腫瘤的浸潤深度(χ2=3.96,P<0.05)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(χ2=10.53,P<0.05)以及TNM分期(χ2=5.67,P<0.05)有關(guān),而與性別、年齡、組織學分級無關(guān)(P>0.05)(表1)。
圖2 miR-338-3p及U6的qPCR熔解曲線
表1 胃癌組織m iR-338-3p的表達與胃癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系
miRNAs己被證明在不同基因表達調(diào)控途徑,包括胚胎發(fā)育、細胞凋亡及細胞分裂、分化、死亡,造血作用及癌癥發(fā)生等方面都具有重要作用。目前研究證實超過50%以上的miRNAs基因定位于與腫瘤相關(guān)的基因組脆弱位點[12],即易發(fā)生斷裂、移位、缺失或重復的區(qū)域,通過對致癌基因和抑癌基因等表達的調(diào)控來參與腫瘤增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移的過程。近年來較多研究顯示miR-133b、miR-193b、miR-29a、miR-138、miR-125a-5p等在胃癌中低表達,而miR-106a、miR-421、miR-199a-3、miR-21、miR-19a等在胃癌中高表達,miR-27與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移狀態(tài)相關(guān)[13];miR-451的下調(diào)與胃癌預后差相關(guān)[14];miR-192、miR125與胃癌的增殖及及浸潤程度相關(guān),而90%的胃癌組織中可發(fā)現(xiàn)miR-21呈高表達狀態(tài)[15],可用來作為一種診斷性標志物,是胃癌潛在的治療靶標??梢妋iRNA參與了胃癌從增殖到凋亡的整個過程。
miR-338-3p是近期發(fā)現(xiàn)的定位于染色體17q25.3、由22個核苷酸組成,其序列信息是5'-UCCAGCAUCAGUGAUUUUGUUG-3',在不同物種間具有高度保守性的單鏈非編碼RNA小分子。由凋亡相關(guān)絡氨酸激酶(AATK)第8內(nèi)含子編碼剪切為成熟的miRNA序列miR-338-3p和miR-338-5p[16],同其他miRNA類似,miRNA-338-3p通過特異性識別并結(jié)合靶mRNA 3’端非翻譯區(qū)(3’-untranslated-region,3’UTR)和指導沉默復合體降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻譯過程來調(diào)控基因的表達。
3.1 m iR-338-3p在胃癌組織中的表達Li等[17]通過體外細胞系及胃癌組織等研究發(fā)現(xiàn)miR-338-3p在胃癌組織中低表達,miRNA-338-3p可通過減少靶基因SSX2IP的表達而抑制Racl的激活,從而抑制腫瘤細胞的運動、浸潤以及轉(zhuǎn)移,達到抑制腫瘤的目的。Guo等[18]利用實時定量PCR等實驗方法分析53對胃癌及癌旁正常組織,也發(fā)現(xiàn)miRNA-338-3p在胃癌組織中低表達,并證明miRNA-338-3p通過控制P-Rex2a/PTEN/AKT通路來影響胃癌細胞的增殖、浸潤及細胞周期。彭陽等[19]通過研究NRP1在siRNA-NRP1抑制裸鼠胃癌移植瘤中的表達及其對41例人胃癌樣本及24例癌旁正常組織進行分析,同樣發(fā)現(xiàn)miR-338在胃癌組織中低表達,并可通過抑制NRP1的表達來調(diào)控胃癌細胞的增殖、降低胃癌的侵襲和轉(zhuǎn)移程度。本實驗結(jié)果顯示,miR-338-3p在胃癌組織較配對癌旁胃組織表達下調(diào),提示miR-338-3p可能作為抑癌基因參與腫瘤的發(fā)生及演進過程,同相關(guān)實驗結(jié)論相一致。
3.2 m iR-338-3p與臨床病理特征間的關(guān)系miR-338-3p定位于17q25.3,是多種惡性腫瘤的突變“熱點”,其突變后的遺傳表型常與腫瘤的血管侵襲和遠處轉(zhuǎn)移等惡性生物學行為關(guān)系密切[20],這種現(xiàn)象提示miR-338-3p可能作為一種“抑癌基因”參與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移的惡性進程。腫瘤的臨床病理特征及TNM分期是判斷腫瘤惡性程度及預后的主要依據(jù)。本實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),miR-338-3p在Ⅰ、Ⅱ期胃癌組織中的表達量為(3.53±1.81)和(0.40±0.16),差異有統(tǒng)計學意義,有望為胃癌的早期診斷提供依據(jù);miR-338-3p與胃癌患者的病灶浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM分期間有顯著相關(guān)性(P<0.05),而與胃癌患者的性別、年齡及組織學分級無明顯相關(guān)性??梢姡琺iR-338-3p不僅影響胃癌的發(fā)生,同樣與胃癌的侵襲、浸潤程度密切相關(guān)。
綜上所述,本實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-338-3p在胃癌組織中低表達,參與胃癌的發(fā)生、發(fā)展,可能是胃癌的一個抑制侵襲轉(zhuǎn)移因子,其表達水平與腫瘤的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移以及TNM分期密切相關(guān),可用來協(xié)助判斷胃癌的預后。為以后miR-338-3p在胃癌中的相關(guān)功能學研究及信號調(diào)控通路研究提供一定的基礎,有望為胃癌靶向治療提供新的靶點。
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(本文編輯楊晨晨)
Expression ofm iR-338-3p in gastric carcinoma and its significance
LIU Chao1,WANG W ei2,HAN M ei2,TANG Yong2
(1Cancer Center,the First Affiliated Hospital,Xinjiang Medical University,Urumqi 830054,China;2Department of Gastroenterology,the Affiliated Tumor Hospital,Xinjiang Medical University,Urumqi830000,China)
Abstract:ObjectiveTo investigate the microRNA-338-3p(miR-338-3p)differential expression patterns in gastric carcinoma and adjacent non-tumorous tissues and their relationship with clinicopathological features.M ethods 51 pairs of fresh gastric cancer tissues and corresponding normal gastric epithelium were collected.Quantitative real-time PCR was used to detectmiR-338-3p expression of all the samples.The relationship betweenmiR-338-3p expression and clinicopathological factors of gastric carcinomawas analyzed.Results 34 patientswerewith low expression level ofmiR-338-3p in the 51 patients and 17 patients were with high expression level ofmiR-338-3p (0.39±0.14 vs3.08±1.79,P<0.05).The expression levelwas positively correlated to local invasion(P=0.047),lymph nodemetastasis(P=0.001)and advanced TNM stage(P=0.017),but not associated significantly with age,gender and differentiation(P>0.05).Conclusion The expression level ofmiR-338-3p might be low in patientswith gastric carcinoma,which could be correlated with the generation and development of diseases.Thus,miR-338-3p can be a new direction in diagnosis and predicting the state of gastric carcinoma.
Keywords:gastric carcinoma;MicroRNA-338-3p;clinicopathological features
[收稿日期:2015-07-31]
通信作者:唐勇,男,主任醫(yī)師,教授,碩士生導師,研究方向:消化道腫瘤的防治與研究,E-mail:ae717ty@163.com。
作者簡介:劉超(1988-),女,碩士,研究方向:消化道腫瘤的防治與研究。
基金項目:新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金(2013211A067)
doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2016.03.011
中圖分類號:R365
文獻標識碼:A
文章編號:1009-5551(2016)03-0308-04