曹建光,曲波,馮磊,于子翔, 陳磊,王豐,付志達(dá)
(北京大學(xué)首鋼醫(yī)院,北京100041)
微小RNA(microRNA)是真核生物體內(nèi)一類長度約20~25個(gè)核苷酸的小分子非編碼單鏈RNA,microRNA與靶基因信使RNA(mRNA)的3′-非翻譯區(qū)(3′-UTR)相互作用,抑制mRNA的翻譯或誘導(dǎo)其降解,在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)[1, 2]。研究表明,microRNA異常表達(dá)能夠?qū)е露喾N疾病的發(fā)生,尤其是腫瘤,microRNA在腫瘤發(fā)生、侵襲轉(zhuǎn)移以及放化療耐藥中均發(fā)揮重要的作用[3, 4]。MicroRNA-34家族包括microRNA-34a、microRNA-34b和microRNA-34c三個(gè)成員,由2個(gè)不同基因編碼,microRNA-34b與microRNA-34c共享一個(gè)轉(zhuǎn)錄本,其編碼基因位于染色質(zhì)11q23,microRNA-34a具有獨(dú)立的轉(zhuǎn)錄本,其編碼基因位于染色質(zhì)1p36[5]。大量研究證實(shí),microRNA-34a基因在乳腺癌、結(jié)腸癌和肺癌等多種惡性腫瘤細(xì)胞和組織中都存在啟動(dòng)子區(qū)的高度甲基化,導(dǎo)致microRNA-34a基因表達(dá)沉默[6]。此外,microRNA-34a能夠阻滯細(xì)胞周期、誘導(dǎo)細(xì)胞壞死和凋亡,具有抑癌基因的功能[7]。然而,關(guān)于microRNA-34a在肺癌患者癌組織中的表達(dá)及其對(duì)肺癌影響的報(bào)道尚少。本研究檢測(cè)非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者癌組織和癌旁正常組織中microRNA-34a表達(dá),探討其表達(dá)與NSCLC臨床病理參數(shù)、化療效果和預(yù)后的關(guān)系,旨在為NSCLC患者的診斷和治療提供思路。
1.1 臨床資料 選擇2012年1月~2015年6月收治100例NSCLC患者的癌組織及其癌旁正常組織的手術(shù)標(biāo)本,分別為觀察組和對(duì)照組?;颊呒{入標(biāo)準(zhǔn):具有完整的病例資料,簽署知情同意書,術(shù)后病理診斷為NSCLC;排除標(biāo)準(zhǔn):合并其他惡性腫瘤、全身感染性疾病、肝腎疾病。入組患者男62例、女38例,年齡<60歲患者43例,≥60歲患者57例;吸煙患者73例,不吸煙患者27例;病理分級(jí)低分化67例,中高分化33例;組織學(xué)分型為鱗癌58例,腺癌34例,其他型肺癌8例;有淋巴轉(zhuǎn)移83例,無淋巴轉(zhuǎn)移17例;TNM分期Ⅰ+Ⅱ期32例,Ⅲ+Ⅳ期68例。本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核同意,患者均簽署知情同意書。
1.2 兩組標(biāo)本microRNA-34a檢測(cè) 采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)法。Trizol法提取NSCLC癌組織及癌旁正常組織中總RNA,操作步驟參照RNA提取試劑盒的說明書。紫外分光光度計(jì)檢測(cè)總RNA濃度及純度(OD260/OD280),逆轉(zhuǎn)錄試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,cDNA產(chǎn)物置于-20 ℃保存?zhèn)溆谩icroRNA-34a正向引物5′-TGGCAGTGTCTTAGCTGGTTG-3′,反向引物5′-GCGAGCACAGAATTAATACGAC-3′;內(nèi)參U6正向引物5′-CTCGCTTCGGCAGCACA-3′,反向引物5′-AACGCTTCACGAATTTGCGT-3′。采用定量PCR擴(kuò)增儀檢測(cè)microRNA-34a相對(duì)表達(dá)水平。qRT-PCR反應(yīng)體系為10 μL,反應(yīng)條件:50 ℃ 2 min,95 ℃ 10min,然后95 ℃ 15s、60 ℃ 1 min進(jìn)行40個(gè)循環(huán)。采用2-ΔΔCt表示microRNA-34a相對(duì)表達(dá)量。
2.1 兩組microRNA-34a表達(dá)比較 觀察組、對(duì)照組microRNA-34a表達(dá)量分別為0.24±0.13、1.05±0.18,兩組相比,P<0.05。
2.2 NSCLC組織中microRNA-34a表達(dá)與NSCLC臨床病理參數(shù)的關(guān)系 NSCLC組織中microRNA-34a表達(dá)與NSCLC患者的年齡、性別和吸煙無關(guān)(P均>0.05),與病理分級(jí)、組織學(xué)分型、淋巴轉(zhuǎn)移和TNM分期有關(guān)(P均<0.05)。詳見表1。
表1 NSCLC癌組織中microRNA-34a表達(dá)與患者臨床病理參數(shù)的關(guān)系
2.3 NSCLC組織中microRNA-34a表達(dá)與化療療效的關(guān)系 本組共有82患者完成了6個(gè)周期的化療。根據(jù)RECIST標(biāo)準(zhǔn)[8],參考CT結(jié)果以及腫瘤標(biāo)志物對(duì)化療效果的評(píng)價(jià),將患者按照化療效果分為完全緩解(CR)、部分緩解(PR)、病變穩(wěn)定期(SD)和病變進(jìn)展期(PD)?;熡行?CR+PR)的58例患者和化療無效(SD+PD)的24例患者NSCLC組織microRNA-34a表達(dá)量分別為0.36±0.19、0.21±0.14,兩組相比,P<0.05。
2.4 NSCLC組織microRNA-34a表達(dá)與患者預(yù)后的關(guān)系 以中位數(shù)為界限,將NSCLC患者分為microRNA-34a低表達(dá)者50例與microRNA-34a高表達(dá)者50例,繪制Kaplan-Meier生存曲線。microRNA-34a高表達(dá)組NSCLC患者的5年總生存率為92.00%(46/50),顯著高于microRNA-34a低表達(dá)組者的70.00%(35/50),P<0.05。microRNA-34a高、低表達(dá)者的生存時(shí)間分別為(56.94±1.56)、(52.54±2.24)個(gè)月,P<0.05。
世界范圍內(nèi),肺癌是導(dǎo)致人類死亡的主要惡性腫瘤之一。研究發(fā)現(xiàn),我國肺癌的發(fā)病率和病死率居高不下,約占所有惡性腫瘤的20%~25%[9]。NSCLC是最常見的肺癌類型,約占肺癌發(fā)病人群的80%左右[10]。侵襲轉(zhuǎn)移和放化療耐藥是導(dǎo)致NSCLC患者不良預(yù)后的主要因素[11],因此深入探究NSCLC發(fā)生侵襲轉(zhuǎn)移和放化療耐藥的內(nèi)在機(jī)制,尋找能夠逆轉(zhuǎn)侵襲轉(zhuǎn)移和放化療耐藥的生物靶標(biāo),是臨床亟需解決的問題之一。近年來,關(guān)于microRNA在腫瘤發(fā)生和惡性進(jìn)展中的功能研究,已成為研究熱點(diǎn),如有研究證實(shí),microRNA-29b在結(jié)腸癌的癌組織和血清中均低表達(dá),血清microRNA-29b表達(dá)水平可以作為結(jié)腸癌的潛在診斷指標(biāo)[12]。MicroRNA-34a在多種惡性腫瘤中發(fā)揮抑癌基因的功能,如在頭頸部鱗狀細(xì)胞癌中,microRNA-34a參與抑制細(xì)胞周期和細(xì)胞老化過程[13];在乳腺癌中microRNA-34a與HER2表達(dá)水平之間呈負(fù)相關(guān)性,microRNA-34a表達(dá)丟失有望成為乳腺癌的潛在診斷指標(biāo)之一[14]。本研究結(jié)果顯示,NSCLC組織中microRNA-34a表達(dá)水平明顯低于癌旁正常組織,初步證實(shí)microRNA-34a在NSCLC發(fā)生過程中具有抑癌基因功能,與Zhou等[15]在胃癌中對(duì)microRNA-34a的研究結(jié)果一致。
此外,本研究對(duì)microRNA-34a表達(dá)與NSCLC患者臨床病理特征之間關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn), microRNA-34a低表達(dá)與NSCLC患者癌組織的病理分級(jí)、組織學(xué)分型、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和TNM分期密切相關(guān),提示在NSCLC組織中microRNA-34a低表達(dá)預(yù)示著患者的癌組織分化程度較低,可能存在淋巴轉(zhuǎn)移以及可能處于疾病晚期,但是關(guān)于microRNA-34a在NSCLC腫瘤發(fā)生及惡性進(jìn)展中的發(fā)揮的具體作用機(jī)制,本研究并未進(jìn)行深入探討。大量研究證實(shí),microRNA-34a具有抑制腫瘤細(xì)胞增殖、侵襲遷移等功能,如在絨毛膜癌細(xì)胞中,microRNA-34a抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和侵襲[16];在骨肉瘤細(xì)胞中microRNA-34a通過抑制CD44基因表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移能力下降[17];此外,microRNA-34a通過下調(diào)ALDH2基因表達(dá),促進(jìn)心肌梗死后的心肌細(xì)胞發(fā)生凋亡[18]。本研究后期將對(duì)microRNA-34a在NSCLC腫瘤發(fā)生及惡性進(jìn)展中的具體作用機(jī)制做進(jìn)一步地研究。本研究結(jié)果顯示,化療有效組(CR+PR)患者的癌組織中microRNA-34a表達(dá)水平顯著高于化療無效組(SD+PD),表明microRNA-34a在NSCLC獲得性化療耐藥中發(fā)揮作用,但并未對(duì)內(nèi)在具體機(jī)制進(jìn)行深入研究。Zhou等[19]的研究發(fā)現(xiàn),在NSCLC細(xì)胞中過量表達(dá)microRNA-34a后,細(xì)胞增殖被抑制,誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生凋亡,且能夠部分逆轉(zhuǎn)細(xì)胞對(duì)吉非替尼的化療耐藥;Duan 等[20]在NSCLC細(xì)胞中的研究發(fā)現(xiàn),恢復(fù)microRNA-34a表達(dá)后,能夠抑制LyGDI信號(hào)通路活性,從而增強(qiáng)細(xì)胞的放療敏感性,microRNA-34a有望成為NSCLC患者的放療增敏劑,提高NSCLC患者的放療療效。此外,Kaplan-Meier生存曲線分析結(jié)果顯示,microRNA-34a低表達(dá)組NSCLC患者的5年總生存率、平均生存時(shí)間均明顯低于microRNA-34a高表達(dá)組,表明microRNA-34a低表達(dá)NSCLC患者的預(yù)后并不樂觀,microRNA-34a具有作為NSCLC患者不良預(yù)后指標(biāo)的潛力。
參考文獻(xiàn):
[1] Thankam FG, Boosani CS, Dilisio MF, et al. MicroRNAs Associated with Shoulder Tendon Matrisome Disorganization in Glenohumeral Arthritis[J]. PLoS One,2016,11(12):0168077.
[2] Chawla JP, Iyer N, Soodan KS, et al. Role of miRNA in cancer diagnosis, prognosis, therapy and regulation of its expression by Epstein-Barr virus and human papillomaviruses: With special reference to oral cancer[J]. Oral Oncol,2015, 51(8): 731-737.
[3] 劉卓, 歐陽勝榮, 李媛媛, 等. MicroRNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展和診斷中作用的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展, 2016,16(1): 163-166.
[4] LeBlanc VC, Morin P. Exploring miRNA-Associated Signatures with Diagnostic Relevance in Glioblastoma Multiforme and Breast Cancer Patients[J]. J Clin Med,2015, 4(8): 1612-1630.
[5] Hermeking H. The miR-34 family in cancer and apoptosis[J]. Cell Death Differ,2010,17(2): 193-199.
[6] Lodygin D, Tarasov V, Epanchintsev A, et al. Inactivation of miR-34a by aberrant CpG methylation in multiple types of cancer[J]. Cell Cycle,2008, 7(16): 2591-600.
[7] Bouchie A. First microRNA mimic enters clinic[J]. Nat Biotechnol, 2013,31(7): 577.
[8] Shang J, Ling X, Zhang L, et al. Comparison of RECIST, EORTC criteria and PERCIST for evaluation of early response to chemotherapy in patients with non-small-cell lung cancer[J]. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2016,43(11):1945-1953.
[9] Chen W, Zheng R, Zhang S, et al. Annual report on status of cancer in China, 2010[J]. Chin J Cancer Res, 2014,26(1):48-58.
[10] Torre LA, Bray F, Siegel RL, et al. Global cancer statistics, 2012[J]. CA Cancer J Clin, 2015,65(2):87-108.
[11] Di JZ, Peng JY, Wang ZG. Prevalence, clinicopathological characteristics, treatment, and prognosis of intestinal metastasis of primary lung cancer: a comprehensive review[J]. Surg Oncol, 2014,23(2):72-80.
[12] Li L, Guo Y, Chen Y, et al. The Diagnostic Efficacy and Biological Effects of microRNA-29b for Colon Cancer[J]. Technol Cancer Res Treat, 2016,15(6):772-779.
[13] Wang Y, Chen J, Chen X, et al. MiR-34a suppresses HNSCC growth through modulating cell cycle arrest and senescence[J]. Neoplasma, 2017,64(4):543-553.
[14] Wang Y, Zhang X, Chao Z, et al. MiR-34a modulates ErbB2 in breast cancer[J]. Cell Biol Int, 2017,41(1):93-101.
[15] Zhou Y, Huang T, Siu HL, et al. IGF2BP3 functions as a potential oncogene and is a crucial target of miR-34a in gastric carcinogenesis[J]. Mol Cancer, 2017,16(1):77.
[16] Pang RT, Leung CO, Lee CL, et al. MicroRNA-34a is a tumor suppressor in choriocarcinoma via regulation of Delta-like1[J]. BMC Cancer, 2013,13(4):25.
[17] Zhao H, Ma B, Wang Y, et al. miR-34a inhibits the metastasis of osteosarcoma cells by repressing the expression of CD44[J]. Oncol Rep, 2013,29(3):1027-1036.
[18] Fan F, Sun A, Zhao H, et al. MicroRNA-34a promotes cardiomyocyte apoptosis post myocardial infarction through down-regulating aldehyde dehydrogenase 2[J]. Curr Pharm Des, 2013,19(27):4865-4873.
[19] Zhou JY, Chen X, Zhao J, et al. MicroRNA-34a overcomes HGF-mediated gefitinib resistance in EGFR mutant lung cancer cells partly by targeting MET[J]. Cancer Lett, 2014,351(2):265-271.
[20] Duan W, Xu Y, Dong Y, et al. Ectopic expression of miR-34a enhances radiosensitivity of non-small cell lung cancer cells, partly by suppressing the LyGDI signaling pathway[J]. J Radiat Res, 2013,54(4):611-619.