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背景:胃癌的发病率在男性和女性人群中分列第四和第五,但它的死亡率却仅次于肺癌之后。约70%的死亡病例发生在发展中国家,而这些死亡病例中,中国患者占比40%。由于大多数病人就诊时已经是晚期胃癌,导致病人的总体生存率比较低。因此,挖掘敏感且特异的早期诊断和预后标志物,探索胃癌进展和转移的分子机制,或可为胃癌的诊断和治疗提供新的靶点和策略。microRNAs(miRNAs)是一类长度约18-22个核苷酸、非编码的内源性单链小分子RNA。它可以与靶基因信使RNA(mRNA)的3’-非翻译区(3’-UTR)的特定序列碱基结合,从而降解mRNA或阻断其翻译过程,对靶基因的表达起负向调控作用。miRNAs与肿瘤的多种生物学过程相关,例如增殖、凋亡、转移和侵袭等。理论上一个miRNAs可以调控成百上千个靶基因,靶基因参与多种多样的信号通路,因此,miRNAs与各种各样的靶基因形成一个复杂的网络,参与到肿瘤的发生和进展过程中。越来越多的研究证实,miRNAs在肿瘤中发挥促癌或抑癌作用主要依赖于它们调控的靶基因是抑癌基因还是原癌基因。目前关于胃癌中异常表达的miRNAs的研究并不是十分详尽。因此,我们通过在体内、体外水平探讨miRNAs在胃癌的发生发展中的作用,为胃癌的诊断和治疗提供潜在的靶标。目的:初步研究miR-339-5p在胃癌发展中的作用及其可能机制,挖掘其新的靶基因,进一步了解胃癌发生发展的机制。方法:1.胃癌组织和癌旁正常组织来自南京医科大学附属江苏省肿瘤医院2011-2012年间的胃癌手术病例;用qRT-PCR法检测miR-339-5p在这些组织样本中的表达,并分析其与患者年龄、性别、肿瘤分期、大小、淋巴结转移、血管和神经浸润以及肿瘤位置等临床病理特征的关系,完整的病人随访资料用来分析miR-339-5p对病人整体生存率的影响。2.用miR-339-5p类似物、抑制剂及相应对照转染胃癌细胞株SGC-7901和BGC-823。运用MTT法检测miR-339-5p过表达和敲除对细胞增殖的影响;平板克隆形成实验检测胃癌细胞的集落形成能力;流式细胞术检测周期变化;Wound-healing和Transwell实验分别观察细胞的转移和侵袭活力。Western blot检测增殖和转移相关蛋白的表达。3.应用生物信息学软件预测miR-339-5p潜在的靶基因。构建包含靶基因3’-UTR区野生型及突变型报告基因载体,分别与mimic和mimic阴性对照共转染后检测报告基因活性;QRT-PCR和Western Blot分别检测过表达miR-339-5p对靶基因的mRNA和蛋白表达的影响;QRT-PCR检测胃癌组织和癌旁正常组织中靶基因的表达水平并分析其与临床病理特征的关系;通过构建稳定表达靶基因的细胞株恢复细胞内靶基因的表达水平,并通过MTT、Wound-healing和Transwell实验观察靶基因表达恢复对细胞增殖、转移和侵袭的影响。4.慢病毒表达miR-339-5p载体和空白对照分别感染SGC-7901细胞。用裸鼠成瘤实验证实其对胃癌细胞致瘤能力的影响;检测获得的肿瘤组织中靶基因的蛋白表达。5.生物学软件预测miR-339-5p周围存在一个CpG岛,用MSP和BSP检测该CpG岛是否存在甲基化,以及去甲基化药物5-AZA处理是否影响miR-339-5p的表达。结果:1.与正常配对组织相比,miR-339-5p在胃癌组织中的表达水平显著降低(p<0.05)。且明显下调的miR-339-5p与患者的肿瘤大小(p=0.011)、分期(p=0.005)和淋巴结转移(p=0.035)有显著相关性;肿瘤组织中低表达的miR-339-5p提示胃癌病人的预后较差(p=0.044)。2.在细胞功能试验中,转染了miR-339-5p mimic的胃癌细胞的增殖能力被抑制,而转染了miR-339-5p inhibitor细胞的吸光值明显高于对照组(p<0.05)。平板克隆形成实验显示,过表达miR-339-5p后,实验组细胞集落数显著低于对照组(p<0.05);而下调miR-339-5p使实验组细胞集落数高于对照组(p<0.05)。流式细胞术的检测结果显示,转染mimics的实验组细胞发生G1期阻滞(p<0.05),S期细胞减少;而转染inhibitor的细胞则表现出G0/G1期细胞减少、S期细胞增加。Woung-healing和Transwell侵袭实验结果显示,过表达miR-339-5p后,胃癌细胞的迁移和侵袭能力均下降(p<0.05),而敲除miR-339-5p则促进细胞的转移和侵袭。同时,过表达miR-339-5p降低细胞周期蛋白标记物Cyclin D1、和侵袭标记蛋白MMP2、MMP9的蛋白表达,抑制miR-339-5p则出现相反的影响。3.经软件预测,NOVA1可能是miR-339-5p的靶基因,双荧光素酶报告基因检测结果表明,与对照组相比,miR-339-5p可显著降低荧光素酶活性(p<0.05)。QRT-PCR和Western blot的检测结果说明,与对照组相比,过表达miR-339-5p显著下调NOVA1的mRNA和蛋白表达。NOVA1的mRNA表达水平在肿瘤组织中显著升高,但是与病人的临床病理特征没有显著相关性。体外实验显示,过表达NOVA1可以部分抵消miR-339-5p对细胞增殖、转移和侵袭的抑制作用。4.体内裸鼠成瘤实验表明,与对照组相比,稳定表达miR-339-5p的SGC-7901的成瘤能力得到显著抑制。靶基因NOVA1的蛋白表达在过表达miR-339-5p的小鼠肿瘤中明显下调。5.MSP的结果表明相对于正常细胞GES-1来说,miR-339-5p在胃癌细胞中甲基化增强;而对于正常癌旁组织来说,肿瘤组织中miR-339-5p的甲基化明显增强。这一发现得到BSP的验证,即miR-339-5p的甲基化水平在肿瘤细胞中明显升高。通过5-AZA处理,我们发现去甲基化后可以不同程度的恢复细胞系中miR-339-5p的表达水平(p<0.05)。结论:MiR-339-5p通过靶向调节NOVA1的表达进而抑制胃癌细胞的生长、转移和侵袭功能,其表达水平对预测肿瘤病人的预后有一定意义。而且,miR-339-5p的表达下调的部分原因可能是由于CpG岛甲基化修饰的作用。MiR-339-5p/NOVA1通路拓展了我们对胃癌进展的分子机制的认识,为胃癌转移和治疗提供新的治疗靶点。