李曉東,吳鋼,劉永軍,施立新
(上海市華山北院寶山分院 1. 普通外科 3. 檢驗(yàn)科,上海 200431;2. 上海市華山醫(yī)院 普通外科,上海 200040)
微小RNA(miRNA)是一類非編碼的小分子RNA,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展的過程中具有重要作用[1-4],現(xiàn)已知miR-192是抑癌基因,轉(zhuǎn)染miR-192基因后結(jié)腸癌的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移能力明顯下降[5],但miR-192在結(jié)腸癌的臨床研究方面仍較少報(bào)道[6]。miR-23a是一種促癌基因,在結(jié)腸癌、胃癌等消化道腫瘤呈高表達(dá),并在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中具有重要作用[7-8],而miR-23a對(duì)結(jié)腸癌進(jìn)行系統(tǒng)的臨床研究較少。本組研究通過檢測結(jié)腸癌患者血清miR-192和miR-23a水平,觀察其在結(jié)腸癌患者發(fā)生發(fā)展中的作用,現(xiàn)報(bào)告如下。
選擇2011年1月—2015年12月在我院就診手術(shù)的結(jié)腸癌患者115例,術(shù)前均未行放療和化療,均病理確診為結(jié)腸癌。同時(shí)選擇在我院行手術(shù)治療的腺瘤性息肉的患者45例和在我院行結(jié)腸鏡檢查的健康體檢者20例。均排除合并其他部位腫瘤,免疫和血液系統(tǒng)疾病,均知情同意,均在醫(yī)院倫理委員會(huì)通過。115例結(jié)腸癌患者中,男50例,女65例;年齡35~70歲,平均年齡(56.94±10.64)歲;大體分型:隆起型23例,浸潤型51例和潰瘍型41例;浸潤深度:侵及漿膜層85例,未及漿膜層30例;腫瘤分化程度:中高分化66例、低分化49例;Dukes分期:A期24例、B期49例、C期31例、D期11例。
1.2.1 血液標(biāo)本的抽取 患者入院時(shí)和手術(shù)2周后空腹取肘靜脈血,將標(biāo)本分別裝入干燥試管中。干燥試管中的血液標(biāo)本予以室溫下靜置1 h,以3 000r/min的速度,離心5 min,離心半徑9 cm,將血清保存在-70 ℃的冰箱中保存待檢測。
1.2.2 real time PCR檢 測 血 清miR-192和miR-23a 取各組空腹血5 mL放置在真空干燥管中,用2 000r/min的離心速度離心10 min,取血清1 mL加入1 mL TRIzol,混勻后,在4 ℃以1 200r/min離心10 min,取上清液加入0.2 mL的氯仿,靜置3 min,在4 ℃以1 200r/min離心15 min,取上清液,加入0.5 mL異丙醇,在-70 ℃靜置過夜。第2天,溶解后,4 ℃以1 200r/min離心10 min,去除上清液,用DEPC水配制的75%的乙醇洗1遍,略晾干,加入20 μL DEPC處理過的雙蒸水溶解。紫外分光度計(jì)測總RNA含量,測定A260及A280值,在1.8~2.1用于檢測。各組RNA抽提產(chǎn)物分別取1 μg RNA用反轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄得到cDNA,具體添加量。將樣品徹底混合均勻,短暫離心,37 ℃孵育60 min。逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物-20℃保存。根據(jù)目標(biāo)基因的imRNA序列,按照引物設(shè)計(jì)的原則,用設(shè)計(jì)軟件primer express 3.0設(shè)計(jì)并合成qPCR檢測引物及探針,miR-192上游引物:5'-GGG GCT GAC CTA TGA ATT GA-3'和下游引物5'-CAG TGC AGG GTC CGA GGT-3';miR-23a的上游引物:5'-GGG GAT CAC ATT GCC AGG-3'和下游引物5'-AGT GCG TGT CGT GGA GTC-3';U6的上游引物:5'-GCT TCG GCA GCA CAT ATA CTA AAA T-3'和下游引物5'-CGC TTC ACG AAT TTG CGT GTC AT-3'。目標(biāo)基因探針和內(nèi)參基因探針均為5'端采用FAM報(bào)告熒光標(biāo)記,3'端采用TAMRA淬滅熒光標(biāo)記。取2 μg中RNA加入內(nèi)參U6和目的小分子RNA miR-192和miR-23a逆轉(zhuǎn)錄引物,在70 ℃反應(yīng)10 min,后取出立即冰育2 min,隨后加入其他試劑。其反應(yīng)程序?yàn)椋?2 ℃反應(yīng)60 min,70 ℃反應(yīng)10 min。立即將cDNA產(chǎn)物取出,快速置冰上冷卻-80 ℃以備后用。以逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為模板,在實(shí)時(shí)定量PCR儀上進(jìn)行擴(kuò)增,其反應(yīng)條件為:在95 ℃反應(yīng)3 min,起到起始模板變性;在95 ℃反應(yīng)15 s,PCR循環(huán)中模板變性,然后60 ℃中反應(yīng)45 s起到退火的作用,循環(huán)35次。采用相對(duì)定量的方法對(duì)miRNA進(jìn)行相對(duì)量表達(dá)進(jìn)行計(jì)算,以2-△△CT表示目的基因相對(duì)于配對(duì)正常標(biāo)本的變化倍數(shù),其中△CT=CTimRNA-CTU6,△△ CT=△ CTimRNA-△CT對(duì)照組。
1.2.3 觀察指標(biāo) 觀察結(jié)腸癌、結(jié)腸良性息肉和健康對(duì)照組的miR-192和miR-23a表達(dá)水平變化,并觀察結(jié)腸癌患者血清miR-192和miR-23a表達(dá)水平與臨床病理指標(biāo)的關(guān)系,手術(shù)后其水平的變化及其相關(guān)性。
采用SPSS 19.0軟件包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組正態(tài)分布資料采用方差分析,各組之間的比較采用q檢驗(yàn),獨(dú)立因素的兩組比較采用t檢驗(yàn),治療前后比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。兩個(gè)變量連續(xù)正態(tài)數(shù)據(jù)采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析,計(jì)數(shù)資料采用率表示,檢驗(yàn)采用χ2檢驗(yàn),P<0.05視為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
健康對(duì)照組血清miR-192的相對(duì)量為3.15±1.06,腺瘤性息肉組為1.39±0.68,結(jié)腸癌組為0.78±0.25,3組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=283.714,P<0.05),結(jié)腸癌患者血清miR-192水平明顯低于良性息肉組和健康對(duì)照組(均P<0.05);健康對(duì)照組血清miR-23a的相對(duì)量為0.98±0.24,良性息肉組為1.28±0.65,結(jié)腸癌組為3.48±1.06,3組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=187.250,P<0.05),結(jié)腸癌患者血清miR-23a水平明顯高于良性息肉組和健康對(duì)照組(均P<0.01)。
手術(shù)后結(jié)腸癌患者血清miR-192相對(duì)量為2.48±0.96,較手術(shù)前明顯升高(t=18.377,P<0.05);而術(shù)后結(jié)腸癌患者miR-23a的相對(duì)量為1.16±0.76,較術(shù)前明顯降低(t=19.075,P<0.05)(圖1)。
結(jié)腸癌患者術(shù)前血清miR-192和miR-23a水平與年齡,性別,腫瘤直徑,大體分型,浸潤深度,脈管浸潤,神經(jīng)浸潤和CEA水平無關(guān)(均P>0.05),與腫瘤分化程度、淋巴轉(zhuǎn)移、Dukes分期具有關(guān)(均P<0.05)(表1)(圖2)。
相關(guān)性分析結(jié)果顯示,結(jié)腸癌患者血清miR-192水平與miR-23a水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.747,P<0.05)(圖3)。
圖1 結(jié)腸癌患者手術(shù)前后RT-PCR檢測情況 A:融解曲線;B:術(shù)前擴(kuò)增曲線;C:術(shù)后擴(kuò)增曲線
表1 血清miR-192和miR-23a水平與結(jié)腸癌臨床病理因素的關(guān)系
表1 血清miR-192和miR-23a水平與結(jié)腸癌臨床病理因素的關(guān)系(續(xù))
圖2 結(jié)腸癌不同腫瘤分化程度,淋巴轉(zhuǎn)移和Dukes分期的箱線圖
圖3 結(jié)腸癌患者血清miR-192水平與miR-23a水平的相關(guān)性
miR-192基因?yàn)槿梭w的11號(hào)染色體,主要在肝臟,腎臟和結(jié)腸等組織中表達(dá),在結(jié)腸癌,肝癌和肺癌等惡性腫瘤中miR-192表達(dá)水平明顯降低,被認(rèn)為是腫瘤抑制性miRNA[9-11]。有研究[12]表明miR-192可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長,細(xì)胞周期及凋亡等生物學(xué)行為,其差異性表達(dá)可以作為臨床惡性腫瘤的早期診斷,分期,轉(zhuǎn)移和預(yù)后等重要指標(biāo),miR-192可以靶向性抑制二氫葉酸還原酶,從而控制細(xì)胞周期;同時(shí)研究已經(jīng)證實(shí)多種G1和G2周期檢查的關(guān)鍵蛋白的編碼基因是miR-192的靶基因,機(jī)體可以通過上調(diào)miR-192基因的表達(dá),引起細(xì)胞周期G1和G2期阻滯。在基因芯片研究顯示miR-192有62個(gè)基因表達(dá)出現(xiàn)下調(diào),其中8個(gè)基因參與細(xì)胞周期,被證實(shí)為miR-192的直接靶點(diǎn)[13]。本組研究表明結(jié)腸癌患者血清的miR-192水平明顯低于結(jié)腸息肉和健康體檢者,手術(shù)后結(jié)腸癌患者血清miR-192水平出現(xiàn)明顯升高,說明機(jī)體下調(diào)miR-192水平與結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展具有明顯的關(guān)系,去除結(jié)腸癌原發(fā)病后,機(jī)體的微環(huán)境得到改善,從而機(jī)體的miR-192水平出現(xiàn)明顯的升高。本組研究還表明結(jié)腸癌患者血清miR-192水平與結(jié)腸癌分期、分化程度、淋巴結(jié)有無轉(zhuǎn)移有關(guān),說明基因miR-192表達(dá)與結(jié)腸癌患者的轉(zhuǎn)移,分化程度和惡性程度均有一定的聯(lián)系,可能參與了結(jié)腸癌的進(jìn)展過程。
miR-23a是miR-23的一種亞型,近期的研究[14]表明miR-23a參與了細(xì)胞發(fā)育的各個(gè)階段,包括增殖、凋亡和變異等。其在腫瘤的發(fā)生發(fā)展具有顯著的聯(lián)系,一般扮演著致癌基因的角色,在結(jié)直腸癌,前列腺癌等腫瘤表達(dá)明顯上調(diào),促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[15-16]。有研究[17-18]表明miR-23a直接通靶向性抑制轉(zhuǎn)移抑制因子1蛋白,從而促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。并有研究[19-20]表明miR-23a表達(dá)的上調(diào)與結(jié)腸癌分期的升高,浸潤深度增加和腸道黏膜惡性轉(zhuǎn)化具有明顯的相關(guān)性,miR-23a可以通過促進(jìn)細(xì)胞上皮細(xì)胞間充質(zhì)轉(zhuǎn)化,促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移,是結(jié)腸癌轉(zhuǎn)移浸潤的重要生物學(xué)指標(biāo)。本組研究表明血清miR-23a水平在結(jié)腸癌患者明顯強(qiáng)于結(jié)腸息肉和健康體檢者,并且手術(shù)后結(jié)腸癌患者血清的miR-23a水平明顯降低,說明miR-23a表達(dá)增加與結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展具有明顯的相關(guān)性,去除癌癥的微環(huán)境機(jī)體的miR-23a表達(dá)水平出現(xiàn)明顯降低。本研究還發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌患者血清miR-23a水平與腫瘤分期、分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān),說明miR-23a基因調(diào)控可能與結(jié)腸癌的侵襲和轉(zhuǎn)移具有一定的聯(lián)系。本組研究還表明結(jié)腸癌的miR-192水平與miR-23a水平呈負(fù)相關(guān),miR-192在此研究中為抑癌基因,而miR-23a為促癌基因,兩者的聯(lián)系是否直接聯(lián)系或者通過其他基因發(fā)生聯(lián)系上不清楚,需要在將來進(jìn)一步研究。
總之,本研究結(jié)果提示,血清miR-192和miR-23a水平的變化在結(jié)腸癌的發(fā)生發(fā)展過程中可能具有重要作用,兩者有望作為結(jié)腸癌的重要腫瘤標(biāo)記物。
[1] Pradhan M, Nagulapalli K, Ledford L, et al. A system biology approach for understanding the miRNA regulatory network in colon rectal cancer[J]. Int J Data Min Bioinform, 2015, 11(1):1–30.
[2] Li C, Xu N, Li YQ, et al. Inhibition of SW620 human colon cancer cells by upregulating miRNA-145[J]. World J Gastroenterol, 2016,22(9):2771–2778.
[3] 張立, 張迪, 李孝彬, 等. microRNA-616在肝癌中的表達(dá)及臨床意義[J]. 中國普通外科雜志, 2016, 25(7):991–997.Zhang L, Zhang D, Li XB, et al. Expression of microRNA-616 in hepatocellular carcinoma and its clinical significance[J]. Chinese Journal of General Surgery, 2016, 25(7):991–997.
[4] 姜訓(xùn)圳, 趙科, 何向輝. miRNA-21、miRNA-135b、miRNA-141在結(jié)腸癌中的表達(dá)及其意義[J]. 中國普通外科雜志, 2014,23(10):1367–1372.Jiang XZ, Zhao K, He XH. Expressions of miRNA-21, miRNA-135b and miR-141 in colon cancer and the significance[J]. Chinese Journal of General Surgery, 2014, 23(10):1367–1372.
[5] 吳巍蕓, 周宇. miR-192與ZEB2在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及其臨床意義[J]. 中國癌癥雜志, 2014, 24(7):507–511.Wu WY, Zhou Y. The expression and clinical signiifcance of microRNA-192 and ZEB2 in colorectal cancer[J]. China Oncology,2014, 24(7):507–511.
[6] 高陽, 尚闖, 羅淼. 微小RNA-192在Ⅱ、Ⅲ期結(jié)直腸癌組織中表達(dá)及其與術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的關(guān)系[J]. 中華實(shí)驗(yàn)外科雜志, 2015,32(8):1989–1992.Gao Y, Shang C, Luo M. Expression of microRNA - 192 in Ⅱ-and III-stage colorectal cancer tissues and its relationship with postoperative recurrence and metastasis[J]. Chinese Journal of Experimental Surgery, 2015, 32(8):1989–1992.
[7] Yong FL, Wang CW, Roslani AC, et al. The involvement of miR-23a/APAF1 regulation axis in colorectal cancer[J]. Int J Mol Sci,2014,15(7):11713–11729.
[8] Liu X, Liu Q, Fan Y, et al. Downregulation of PPP2R5E expression by miR-23a suppresses apoptosis to facilitate the growth of gastric cancer cells[J]. FEBS Lett, 2014, 588(17):3160–3169.
[9] 熊真. 胃癌組織中 miRNAs 及下游靶基因表達(dá)量分析及其與臨床病理分期的關(guān)系探究[J]. 海南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2016, 22(8):732–735.Xiong Z. Analysis of expression of miRNAs and downstream target genes in gastric cancer tissue and exploration of its relationship with clinicopathologic stage[J]. Journal of Hainan Medical College,2016, 22(8):732–735.
[10] 張永鋒, 郭長軍, 譚永港, 等. 潰瘍性結(jié)腸炎相關(guān)性結(jié)腸癌差異表達(dá)的miRNA的篩選研究[J]. 中國中西醫(yī)結(jié)合消化雜志, 2014,22(2):65–68.Zhang YF, Guo CJ, Tan YG, et al. Screening of differentially expressed miRNA in ulcerative colitis related colorectal cancer[J].Chinese Journal of Integrated Traditional and Western Medicine on Digestion, 2014, 22(2):65–68.
[11] 謝瓊慧, 何星星, ?,? 等. 乙型肝炎病毒X基因下調(diào)miR-192對(duì)人肝癌細(xì)胞株HepG2凋亡的影響[J]. 中華肝臟病雜志, 2011,19(11):857–860.Xie QH, He XX, Chang Y, et al. HBx gene down-regulates miR-192 expression and inhibits apoptosis of human hepatoma cell line HepG2[J]. Chinese Journal of Hepatology, 2011, 19(11):857–860.
[12] Ye M, Zhang J, Zhang J, et al. Curcumin promotes apoptosis by activating the p53-miR-192–5p/215-XIAP pathway in non-small cell lung cancer[J]. Cancer Lett, 2015, 357(1):196–205.
[13] 張晶, 趙晨燕, 劉清華, 等. 胰腺導(dǎo)管腺癌microRNA表達(dá)譜的研究[J]. 中華胰腺病雜志, 2012, 12(5):313–316.Zhang J, Zhao CY, Liu QH, et al. MicroRNA profiles in pancreatic ductal adenocarcinoma[J]. Chinese Journal of Pancreatology, 2012,12(5):313–316.
[14] 李杰, 劉惟優(yōu), 袁小亮, 等. miR-23a對(duì)肺腺癌細(xì)胞95-D遷移和侵襲能力的影響[J]. 實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志, 2014, 30(1):43–46.Li J, Liu WY, Yuan XL, et al. Effect of miR-23a on migration and invasion in lung adenocarcinoma 95-D cells[J]. The Journal of Practical Medicine, 2014, 30(1):43–46.
[15] Yong FL, Law CW, Wang CW. Potentiality of a triple microRNA classifier: miR-193a-3p, miR-23a and miR-338–5p for early detection of colorectal cancer[J]. BMC Cancer, 2013, 13:280. doi:10.1186/1471–2407–13–280.
[16] Aghaee-Bakhtiari SH, Arefian E, Naderi M, et al. MAPK and JAK/STAT pathways targeted by miR-23a and miR-23b in prostate cancer: computational and in vitro approaches[J]. Tumour Biol,2015, 36(6):4203–4212.
[17] Zheng H, Li W, Wang Y, et al. miR-23a inhibits E-cadherin expression and is regulated by AP-1 and NFAT4 complex during Fas-induced EMT in gastrointestinal cancer[J]. Carcinogenesis,2014, 35(1):173–183.
[18] 陳力, 王梅梅, 周洪霞, 等. MiR-23a質(zhì)粒的構(gòu)建及其在胃腺癌細(xì)胞系MGC803中的表達(dá)[J]. 中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志, 2014, 24(20):16–22.Chen L, Wang MM, Zhou HX, et al. Construction of the vector of miR-23a and expression in gastric adenocarcinoma cell line MGC803[J]. China Journal of Modern Medicine, 2014, 24(20):16–22.
[19] 唐海林, 鄧敏, 廖前進(jìn), 等. miR-23a與轉(zhuǎn)移抑制因子1在結(jié)腸癌中的表達(dá)及其臨床意義[J]. 中華病理學(xué)雜志, 2012, 41(1):28–32.Tang HL, Deng M, Liao QJ, et al. Expression and clinical significance of miR-23a and metastasis suppressor 1 in colon carcinoma[J]. Chinese Journal of Pathology, 2012, 41(1):28–32.
[20] Wen YC, Lee WJ, Tan P, et al. By inhibiting snail signaling and miR-23a-3p, osthole suppresses the EMT-mediated metastatic ability in prostate cancer[J]. Oncotarget, 2015, 6(25):21120–21136.