張曉玲,艾尼娃兒·巴巴依,王小云
(1 無錫市中醫(yī)醫(yī)院,江蘇無錫214100;2 新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院;3 無錫市第二人民醫(yī)院)
每年全球大約新發(fā)胃癌患者100萬例,死亡約80萬例,是東亞、東歐以及中美洲和南美洲部分地區(qū)最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤[1]。胃癌是起源于胃黏膜上皮的惡性腫瘤,其組織學(xué)類型主要有腺癌、鱗癌、鱗腺癌、未分化癌,以腺癌最為常見。手術(shù)切除是目前惟一有可能治愈胃癌的手段。胃癌早期采取根治性手術(shù)治療效果較好,術(shù)后5年生存率可達到90%。但由于早期癥狀不明顯,多數(shù)患者確診時已屬中晚期并伴有相鄰臟器、淋巴結(jié)的廣泛侵襲或遠處轉(zhuǎn)移,手術(shù)治療效果不佳,術(shù)后5年生存率較低[2]。分子靶向治療是近年新興的一種治療方法,是在細胞分子水平上針對已明確的致癌位點設(shè)計相應(yīng)的治療藥物,從而精準殺死靶區(qū)內(nèi)腫瘤細胞。因此,深入探索胃癌發(fā)生、發(fā)展的分子機制,對尋找腫瘤診斷標志物和治療靶點具有重要意義。長鏈非編碼RNA(lncRNA)是一類長度大于200個核苷酸的RNA調(diào)控分子,可作為染色質(zhì)修飾因子對靶基因進行表觀遺傳學(xué)修飾,從而在轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄后水平對靶基因進行表達調(diào)控。近年研究發(fā)現(xiàn),lncRNA還參與腫瘤細胞增殖、侵襲、遷移等生物學(xué)過程[3]。HOX轉(zhuǎn)錄反義RNA(HOTAIR)是2007年由Howard Chang首次發(fā)現(xiàn)的lncRNA,長度約2.2 kb,定位于人染色體12q13.13,由哺乳動物HOXC基因簇轉(zhuǎn)錄而來[4]。有研究發(fā)現(xiàn),肺癌、胃癌、乳腺癌等腫瘤組織lncRNA HOTAIR異常表達,且其表達變化與腫瘤惡性進展有關(guān)[5]。母系印記表達基因3(MEG3)是小鼠母系印記基因Gtl2的人類同系物,是只在母源等位基因上表達的印記基因,長度約35 kb,定位于人染色體14q32.3,由10個外顯子組成。有研究發(fā)現(xiàn),在多種腫瘤細胞中l(wèi)ncRNA MEG3低表達或表達缺失,恢復(fù)其表達則能抑制腫瘤細胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡[6]。本研究觀察了胃腺癌組織lncRNA HOTAIR、MEG3表達變化及其臨床意義。現(xiàn)報告如下。
1.1 臨床資料 選擇2014年5月~2018年10月無錫市中醫(yī)醫(yī)院收治的初診胃腺癌患者142例。所有患者經(jīng)術(shù)后組織病理檢查明確診斷。納入標準:①符合胃腺癌診斷;②接受胃癌切除手術(shù);③初診,術(shù)前未接受任何抗腫瘤治療;④臨床病理資料完整。排除標準:①合并其他部位惡性腫瘤者;②合并嚴重肝、腎等重要臟器功能不全者;③有精神系統(tǒng)、自身免疫系統(tǒng)疾病者;④臨床病理資料不完整者。其中,男75例、女67例,年齡18~70(59.1±8.7)歲;腫瘤直徑:<5 cm 78例,≥5 cm 64例;腫瘤部位:賁門胃底部26例,胃體部24例,幽門胃竇部92例;組織分化程度:高中分化65例,低未分化77例;TNM分期:Ⅰ、Ⅱ期84例,Ⅲ、Ⅳ期58例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移64例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移78例。本研究經(jīng)無錫市中醫(yī)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準,患者或其家屬知情同意。
1.2 lncRNA HOTAIR、MEG3表達檢測 采用RT-qPCR法。將手術(shù)切除的胃腺癌組織及其配對的癌旁正常組織(距腫瘤組織邊緣>5 cm)置于液氮中速凍,-80 ℃冰箱保存。取凍存的胃腺癌組織與癌旁正常組織約100 mg,室溫下解凍,采用TRIzol法提取組織總RNA,經(jīng)紫外分光光度計鑒定,提取的總RNA濃度和純度合格。按逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明將總RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,以cDNA為模板,按2×SYBR Green PCR Master Mix說明進行PCR擴增。引物序列:lncRNA HOTAIR上游引物5′-CAGTGGGGAACTCTGACTCG-3′,下游引物5′-GTGCCTGGTGCTCTCTTACC-3′;lncRNA MEG3上游引物5′-CTGCCCATCTACACCTCACG-3′,下游引物5′-CTCTCCGCCGTCTGCGCTAGGGGCT-3′;GAPDH上游引物5′-GGGAGCCAAAAGGGTCAT-3′,下游引物5′-GAGTCCTTCCACGATACCAA-3′。PCR反應(yīng)體系共20 μL:cDNA模板2 μL,SYBR Green PCR Master Mix 10 μL,上下游引物各0.4 μL,無核酸水7.2 μL;反應(yīng)條件:95 ℃ 2 min,95 ℃ 15 s、60 ℃ 1 min共40個循環(huán)。以GAPDH內(nèi)參,采用2-ΔΔCt法計算目的基因相對表達量。實驗重復(fù)3次,取平均值。
2.1 胃腺癌組織與癌旁正常組織lncRNA HOTAIR、MEG3表達比較 胃腺癌組織與癌旁正常組織lncRNA HOTAIR相對表達量分別為4.12±0.54、0.32±0.07,lncRNA MEG3相對表達量分別為0.45±0.13、1.17±0.24。胃腺癌組織lncRNA HOTAIR相對表達量明顯高于癌旁正常組織,lncRNA MEG3相對表達量明顯低于癌旁正常組織(P均<0.01)。
2.2 胃腺癌組織lncRNA HOTAIR表達與lncRNA MEG3表達的關(guān)系 Pearson相關(guān)分析顯示,胃腺癌組織lncRNA HOTAIR相對表達量與lncRNA MEG3相對表達量呈負相關(guān)關(guān)系(r=-0.626,P<0.01)。
2.3 胃腺癌組織lncRNA HOTAIR、MEG3表達與患者臨床病理特征的關(guān)系 胃腺癌組織lncRNA HOTAIR、MEG3相對表達量均與腫瘤組織分化程度、TNM分期有關(guān)(P均<0.05),與患者性別、年齡、腫瘤直徑、腫瘤部位以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)(P均>0.05)。見表1。
表1 胃腺癌組織lncRNA HOTAIR、MEG3表達與患者臨床病理特征的關(guān)系
胃癌是我國最常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤,每年新發(fā)病例數(shù)和死亡例數(shù)分別占全世界的42.6%、45.0%[7]。手術(shù)切除是目前惟一有可能治愈胃癌的手段。胃癌早期采取根治性手術(shù)治療效果較好。但多數(shù)患者確診時已屬中晚期,手術(shù)治療效果不佳。分子靶向治療是近年興起的一種治療中晚期胃癌的重要手段,其治療的關(guān)鍵在于靶點定位的準確性。因此,深入探索胃癌發(fā)生、發(fā)展的分子機制,從而定位分子治療靶點,對提高治療效果具有重要意義。
近年研究表明,非編碼RNA(ncRNA)可通過影響染色質(zhì)重塑、轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后修飾和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)節(jié)等影響腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[8]。根據(jù)核苷酸長度,可將ncRNA分為小RNA(≤200 nt)和lncRNA(>200 nt)。由于lncRNA缺少開放閱讀框架,其外顯子少,表達水平低于蛋白質(zhì)編碼基因,但其表達具有較高的組織特異性。在功能上,lncRNA可作為分子支架、分子向?qū)Щ蛉旧|(zhì)修飾因子等對靶基因表達進行調(diào)節(jié),繼而調(diào)控細胞周期、細胞分化、基因轉(zhuǎn)錄和翻譯等。HOTAIR最初是在人成纖維細胞的HOX基因中被發(fā)現(xiàn)的,是一種具有反式作用的lncRNA,即可通過反式作用沉默染色質(zhì)中基因表達。近年研究發(fā)現(xiàn),lncRNA HOTAIR能與多梳抑制復(fù)合物2相互作用,導(dǎo)致H3K27三甲基化酶(PRC2復(fù)合體)功能喪失,從而抑制下游基因表達,繼而促進腫瘤細胞浸潤和遷移等惡性生物學(xué)行為;而在敲除lncRNA HOTAIR表達后,腫瘤細胞增殖、浸潤和遷移能力均下降[9]。有研究還發(fā)現(xiàn),胃腸道腫瘤組織lncRNA HOTAIR高表達者多伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和血行轉(zhuǎn)移,總體生存時間較短,故lncRNA HOTAIR有可能作為評估患者預(yù)后的分子生物標志物[10]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),胃腺癌組織lncRNA HOTAIR相對表達量明顯高于癌旁正常組織,與以往研究[11,12]結(jié)果一致。表明lncRNA HOTAIR可能參與胃腺癌的發(fā)生、發(fā)展。進一步研究發(fā)現(xiàn),胃腺癌組織lncRNA HOTAIR相對表達量與腫瘤組織分化程度、TNM分期有關(guān),而與患者性別、年齡、腫瘤直徑、腫瘤部位以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)。表明胃腺癌組織lncRNA HOTAIR表達變化與腫瘤惡性進展有關(guān)。目前認為,lncRNA HOTAIR可通過5′端結(jié)合EED、EZH形成具有H3K27三甲基化能力的PRC2復(fù)合體,在3′端形成具有H3K4去甲基化能力的LSD1/CoREST/REST復(fù)合體,進而對染色質(zhì)進行甲基化和去甲基化修飾,影響下游靶基因表達,如MMPs、PTEN等,從而促進腫瘤細胞增殖、浸潤和遷移[13]。
lncRNA MEG3最早是作為小鼠Gtl2的同源印記基因被發(fā)現(xiàn)的,在垂體和腦組織中表達較高,而在多種腫瘤組織中低表達。有研究表明,lncRNA MEG3表達降低與其編碼基因的差異性甲基化區(qū)域異常甲基化有關(guān)。lncRNA MEG3表達降低后,腫瘤細胞的浸潤和遷移能力增強,而通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)染使lncRNA MEG3過表達后,腫瘤細胞的增殖能力明顯受到抑制[14],這表明lncRNA MEG3在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移過程中具有重要作用。此外,lncRNA MEG3低表達者易出現(xiàn)淋巴結(jié)或血行轉(zhuǎn)移,且與患者較短的生存時間有關(guān)[15]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),胃腺癌組織lncRNA MEG3相對表達量明顯低于癌旁正常組織,其原因可能與lncRNA MEG3的高甲基化有關(guān)。lncRNA MEG3定位于14號染色體的DLK1-MEG3印記基因區(qū)域,而DLK1-MEG3區(qū)域在父本等位基因上有兩個關(guān)鍵的甲基化區(qū)域,均位于轉(zhuǎn)錄起始位點的上游[16],當該區(qū)域高甲基化時,lncRNA MEG3表達降低。進一步研究發(fā)現(xiàn),胃腺癌組織lncRNA MEG3相對表達量與腫瘤組織分化程度、TNM分期有關(guān),與患者性別、年齡、腫瘤直徑、腫瘤部位以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移無關(guān)。表明lncRNA MEG3亦可參與胃腺癌的發(fā)生、發(fā)展,與以往文獻[17]報道一致。lncRNA MEG3可通過RNA-蛋白質(zhì)相互作用直接激活腫瘤抑制因子RB1,或通過激活CDKN4A間接激活RB1,進而抑制腫瘤的發(fā)生、發(fā)展[18]。此外,lncRNA MEG3還能通過磷酸化等途徑抑制MDM2表達,當lncRNA MEG3表達降低時MDM2表達升高,其與p53蛋白結(jié)合,能夠抑制p53蛋白的反式激活和轉(zhuǎn)錄功能,從而促進腫瘤進展[19]。本研究還發(fā)現(xiàn),胃腺癌組織lncRNA HOTAIR相對表達量與lncRNA MEG3相對表達量呈負相關(guān)關(guān)系,其原因尚不完全清楚,可能是lncRNA HOTAIR表達升高后,與EZH2、EED、SUZ12等因子結(jié)合形成具有甲基化酶功能的復(fù)合物,對染色質(zhì)進行表觀遺傳學(xué)修飾,能夠抑制lncRNA MEG3表達[20]。
綜上所述,胃腺癌組織lncRNA HOTAIR表達升高、lncRNA MEG3表達降低,二者均參與胃腺癌的發(fā)生、發(fā)展。lncRNA HOTAIR、MEG3有可能成為胃腺癌診斷的分子生物標志物和潛在的治療靶點。