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MicroRNA-144在结肠癌中的表达水平及临床意义

2013-08-24张广钰田小林朱袭嘉蒋志庆

重庆医学 2013年22期
关键词:癌基因结肠癌分化

张广钰,钟 漓,田小林,戴 凌,朱袭嘉,蒋志庆

(桂林医学院附属医院胃肠外科,广西 桂林 541001)

结肠癌是临床上常见的消化道恶性肿瘤,其发生、发展是多基因相关、多步骤的,寻找结肠癌发生、发展的诱导和促进基因,为结肠癌的诊断、治疗及其预后提供理论支持[1]。成为关注热点的microRNA作为一种非编码小分子RNA,具有广泛调节基因表达的功能,参与细胞增殖、分化、凋亡等多种重要细胞活动的调控[2]。近年来,研究发现microRNA具有癌基因和抑癌基因的作用,从而参与肿瘤的发生、发展[3-4]。本文通过逆转录实时荧光定量聚合酶链反应(real-time reverse transcription-polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测38例结肠癌中microRNA-144的表达水平,探讨其与结肠癌及其临床病理特征的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 桂林医学院2011年6月至2012年4月实施手术治疗的结肠癌患者38例,其中,男21例,女17例,患者中位年龄59岁,术前未行放、化疗等治疗,组织病理类型的判断标准参照WHO病理分期标准。每例标本留取肿瘤组织及对应7cm以上的癌旁正常结肠黏膜组织,每例都经病理切片检查证实,离体后5min内置于液氮中保存。Trizol试剂购自美国Invitrogen公司;逆转录酶、RNA酶抑制剂、Oligo dT、dNTPs、SYBR Mastermix等购自Takara公司;引物由上海Invitrogen生物技术有限公司合成。

1.2 RNA提取 取液氮保存的结肠癌组织及癌旁正常结肠黏膜组织标本,在液氮中碾碎至粉末,加1mL Trizol裂解10 min收集上清液于EP管中,加氯仿200μL充分混匀,12 000 r/min离心15min,取上清200μL转移到新的去RNA酶的EP管中,加等量异丙醇颠倒混匀放置10min,12 000r/min离心10min,弃上清液加1mL 70%的乙醇颠倒混匀,12 000r/min离心10min,弃去乙醇,干燥,用DEPC处理过的蒸馏水溶解。采用日本Malcom极微量光谱光度计e-spect测所提RNA浓度,OD 260/280在1.8~2.0之间的用于检测。

1.3 RT-qPCR体系及其反应条件 表1为所用逆转引物的序列。按所用逆转录试剂盒说明书20μL的体系,1μg RNA模板分别以microRNA-144和U6(作为内参,分析microRNA-144的表达)引物进行逆转录,反应条件:42℃60min。取样进行qPCR,反应体系:1μL RT产物(终浓度为5ng)、2*SYBR Green I Mastermix 12.5μL、0.5μmol/L microRNA 特异前向引物、0.5μmol/L通用的反向引物,所有样品做3个复孔。反应条件:95℃7min后,95℃15s,60℃30s,40个循环。其余cDNA存放于-80℃超低温冰箱。qPCR反应后随即分别取6个样品各1μL进行3%琼脂糖凝胶电泳检测目标产物(图1)。Real-time定量PCR使用的Agilent Technologies stratagene Mx3005p仪器。所得Ct值,以 U6为内参,用2-△△Ct进行分析来表示microRNA-144癌组织相对于癌旁正常组织的变化倍数。

表1 microRNA-144RT-qPCR检测相关引物序列

图1 qPCR产物电泳图

1.4 统计学处理 microRNA的表达数据以中位数和95%可信区间(95%CI)表示。受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析采用SPSS13.0统计软件行非参数秩和检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 结肠癌及其相应癌旁正常结肠黏膜组织中的microRNA-144的表达情况 qPCR结果显示,内参U6的Ct值没有明显变异,结肠癌组织中的microRNA-144的Ct值明显低于相应的癌旁正常结肠黏膜组织,表明microRNA-144在结肠癌组织中表达上调。38例结肠癌患者癌组织与癌旁正常结肠黏膜组织的 microRNA-144的相对表达量 N(N=2-△△Ct),差异有统计学意义(P<0.05),见表2。

表2 microRNA-144在结肠癌及癌旁组织中的表达情况

2.2 结肠癌组织中microRNA-144表达与临床病理特征的关系 结肠癌组织中microRNA-144的表达与肿瘤的分化程度相关,高分化组的表达量低于中、低分化组的表达量(P<0.05),中分化组表达量与低分化组的表达量比较差异无统计学意义(P>0.05);结肠癌组织中 microRNA-144的表达水平与临床TNM分期有显著相关性(P<0.05),Ⅰ~Ⅱ期结肠癌组织中microRNA-144表达量低于Ⅲ~Ⅳ期(P<0.05);结肠癌组织中microRNA-144的表达与淋巴结的转移情况无相关性(P>0.05);结肠癌组织中 microRNA-144的相对表达量与其他临床病理因素如性别、年龄、肿瘤的大小无明显相关性(P>0.05),见表3。

2.3 采用ROC曲线分析microRNA-144评价结肠癌细胞分化程度及TNM分期的特异性和敏感性 microRNA-144比较不同分化程度的ROC曲线下面积为0.800(95%CI=0.661~0.939,P=0.003),比较不同TNM分期的ROC曲线下面积为0.820(95%CI=0.675~0.965,P=0.001),提示 microRNA-144适合作为评价细胞分化程度和结肠癌TNM分期的判断标准(图2)。以microRNA-144相对表达量1.70作为评价临界值,区分高分化结肠癌的敏感性和特异性分别为88.0%和61.5%,区分TNM分期的敏感性和特异性分别为87.5%和64.3%。

表3 结肠癌中microRNA-144表达和临床病理因素的相关性

图2 microRNA-144表达与结肠癌患者分化程度和TNM分期的ROC曲线

3 讨 论

结肠癌是世界上第3大常见肿瘤,因结肠癌导致的死亡率排名第2位,约50%的结肠癌患者在确诊时已发生远处转移,是一种恶性程度非常高的肿瘤,手术治疗依然是结肠癌的主要治疗方式之一。随着使用抗EGFR和抗VEGF的分子靶向治疗的应用及化疗的进展,晚期结肠癌患者的中位生存期已经由6个月增高至2年[5]。随着对结肠癌分子水平研究的深入,对microRNA在结肠癌的研究越来越多。

microRNA可调节30%的人类基因。成熟的microRNA一般有19~25个碱基,这些碱基与3′端非编码区的mRNA(3′UTR)结合而抑制转录进而影响基因的表达[6]。目前,已有研究证实,microRNA通过参于基因调控影响蛋白表达水平而影响结肠癌的进展,而且,不同的microRNA在结肠癌的作用不同,甚至相同的microRNA在不同类型的结肠癌中的表达也不相同,有些microRNA充当癌基因作用,有些microRNA充当抑癌基因的作用[7]。microRNA在许多肿瘤中都发现有过表达,如乳腺癌、脑癌、肺癌、胰腺癌、甲状腺癌等[7]。microRNA-144在结肠癌患者的粪便和血液中高表达[8-9],然而其在结肠癌患者组织中的表达情况国内外尚没有文献报道,因此本课题选microRNA-144作为研究对象。本研究显示,microRNA-144在结肠癌组织中的表达量明显增高,在分析microRNA-144表达与结肠癌临床病理因素的相关性中发现,microRNA-144表达水平与结肠癌组织的分化程度相关,而且与结肠癌肿瘤患者的TNM分期相关。microRNA-144在中低分化组中的表达水平高于高分化组,提示microRNA-144主要在结肠癌的进展阶段起作用,而在结肠癌的发生起始阶段可能以其他因素起作用为主。进一步的ROC曲线分析显示,microRNA-144高分化结肠癌的敏感性和特异性分别为88%和61.5%(图2)。因此,microRNA-144可以作为结肠癌肿瘤分化程度的一个辅助诊断标准。

microRNA-144可作为结肠癌肿瘤分化程度的一种辅助指标,其表达量的上调在诊断结肠癌的分化程度方面有较高的敏感性。本研究与大部分研究结果一致,目前发现有35种microRNA在结肠癌中有表达量的改变。然而,对于microRNA在肿瘤中的表达有一些截然不同的观点,有些microRNA发现与分化程度呈正相关,而同样关于该microRNA的研究则发现与分化程度呈负相关,有学者认为这主要是因为在体内的位置不同所致,也有研究发现在不同位置很少同时检测到microRNA升高[9]。本研究表明,不同的分化程度、不同的临床TNM分期均对microRNA-144产生影响。

本实验结果显示,microRNA-144在结肠癌组织中的表达量高于正常的结肠癌组织中的表达量,且随着TNM分期而发生改变,提示microRNA可作为一种肿瘤的进展指标。有学者曾作过该方面的研究,其机制为microRNA导致肿瘤癌基因或抑癌基因发生了转化[10]。但本研究对肿瘤的进展未作进一步深入研究。对microRNA作为一种临床治疗效果预测的分子标志,有许多研究曾报道[11]。本研究组目前对microRNA-144过表达患者的临床治疗效果以及预后情况正在作进一步研究。

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