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背景与目的:食管癌是消化系统常见的恶性肿瘤,是许多发展中国家重要的健康相关问题。中国是食管癌发病率和死亡率最高的国家之一,以食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)为主要亚型。虽然近年来食管癌的诊断和治疗方法已有较大进展,但多数患者确诊时已是中晚期,导致预后未见显著改善,5年生存率低于30%,主要原因是食管癌在早期阶段大多没有明显的临床症状,缺乏简便、无创的早期诊断方法。因此,寻找一种非侵入性、灵敏度和特异性高、简便易行的生物标志物,将能有效提升食管癌早期发现和早期诊断率,改善患者预后。环状RNA(circular RNA,circ RNA)是一大类具有调节能力的内源性非编码RNA(non-coding RNA,nc RNA),通过反向剪接形成的闭合环状结构,使其不易受RNA外切酶的影响,具有细胞外稳定性和进化保守性,在调控基因表达中发挥重要作用。近年来的研究显示circ RNA与多种疾病的发生有关,具有作为疾病诊断或预后生物标志物的潜力。然而,迄今为止,关于circ RNA在食管癌发生和发展中作用的研究较少。方法:本研究采用三阶段研究设计,第一阶段使用高通量circ RNA芯片,检测7对食管鳞状细胞癌组织和相邻正常癌旁组织的配对样本,筛选差异表达的circ RNA,筛选标准:表达量差异倍数(fold change,FC)≥2倍;组间比较P<0.05。绘制热点图,构建差异性circ RNA表达谱,选择差异倍数最大的候选circ RNA进行第二阶段验证研究。第二阶段共收集69对食管鳞状细胞癌组织和相邻正常癌旁组织样本、44例食管鳞状细胞癌患者的血浆和44例健康对照血浆样本,通过实时定量逆转录聚合酶链反应(quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,q RT-PCR)对候选circ RNA进行表达水平检测,绘制受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC),计算曲线下面积(area under the curve,AUC),评价候选circ RNA对食管鳞状细胞癌的诊断价值。第三阶段,选择两种食管癌细胞系(TE-1、KYSE-150)和一种正常食管上皮细胞系(HET-1A),探讨候选circ RNA在不同细胞株中的表达差异。构建circ RNA过表达载体,转染至食管鳞状细胞癌细胞系TE-1、KYSE-150中,观察对细胞增殖、侵袭、迁移、凋亡等能力的影响。采用生物信息学技术预测候选circ RNA对应的潜在结合mi RNA,并采用双荧光素酶报告基因进行验证。结果:第一阶段,针对芯片检测结果,基于筛选标准(FC≥2且P<0.05),共发现744个差异表达的circ RNA,其中469个上调,275个下调。hsacirc0030162是所有下调的circ RNA中表达量差异最高的(FC=12.1)。选择该circ RNA进行第二阶段扩大样本q RT-PCR验证。结果表明,hsacirc0030162在食管鳞状细胞癌组织中表达水平显著低于对应的癌旁组织(t=4.365,P<0.001),同时也观察到食管鳞状细胞癌患者血浆中hsacirc0030162的表达水平也显著低于健康对照(t=3.940,P<0.001)。如应用组织hsacirc0030162作为诊断标志物,则AUC为0.740(95%CI:0.637-0.843),灵敏度为73.91%,特异性为56.52%。如使用血浆hsacirc0030162作为诊断标志物,则AUC为0.736(95%CI:0.632-0.839),灵敏度为75.00%,特异性为61.36%。如果联合应用组织和血浆中hsacirc0030162作为诊断标志物,则AUC为0.789(95%CI:0.707-0.890),灵敏度和特异度分别为81.81%、65.91%。体外细胞实验表明,hsacirc0030162可抑制食管鳞状细胞癌细胞的增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡。双荧光素酶报告基因实验证实hsacirc0030162可结合mi R-125a-3p/mi R-218-5p,而mi R-125a-3p/mi R-218-5p是参与肿瘤发生发展的非编码RNA。结论:食管鳞状细胞癌中存在circ RNA差异表达谱,其中hsacirc0030162的表达水平在食管鳞状细胞癌中显著降低。功能学研究表明,hsacirc0030162在调节细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡中发挥着重要作用,与mi R-125a-3p/mi R-218-5p等肿瘤相关非编码RNA具有结合位点。研究结果提示,hsacirc0030162等circ RNA作为表观遗传生物标志物,在食管鳞状细胞癌诊断和预后方面具有潜在应用价值,有可能成为食管癌干预和治疗研究新的靶点。