陸忠凱，李曉嵐，陳志榮

南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院消化內(nèi)科(東區(qū)), 江蘇 蘇州 215001

miR155在胃腺癌發(fā)病中的作用及機(jī)制探討

陸忠凱，李曉嵐，陳志榮

南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院消化內(nèi)科(東區(qū)), 江蘇 蘇州 215001

目的 探討miR155在胃腺癌發(fā)病中的作用及可能機(jī)制。方法 收集2013年1月-2014年12月在南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院確診的胃腺癌患者30例，收集臨床資料，抽取外周血5 ml分離血漿，檢測(cè)外周血中miR155和胰島素樣生長(zhǎng)因子1(insulin-like growth factor,IGF-1)，同時(shí)留取胃腺癌手術(shù)標(biāo)本及癌旁正常組織，檢測(cè)組織內(nèi)miR155和IGF-1，分析它們的相關(guān)性。20名健康體檢者外周血作為對(duì)照。結(jié)果 胃腺癌患者外周血及組織中miR-155的表達(dá)明顯增高，并隨著臨床分期的增高而進(jìn)一步增高。胃腺癌患者外周血及組織中IGF-1明顯增高，表達(dá)水平與腫瘤侵襲程度有關(guān)。miR155與IGF-1具有相關(guān)性。結(jié)論 miR155參與胃腺癌的發(fā)病，可能通過(guò)調(diào)控IGF-1/IGF-1R信號(hào)通路來(lái)促進(jìn)胃腺癌生長(zhǎng)。

胃腺癌；miR155；胰島素樣生長(zhǎng)因子1

目前胃癌是臨床常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤之一，胃癌分類中胃腺癌的發(fā)病率較高，由于胃癌的發(fā)病機(jī)制尚不完全明確，且缺乏有效的早期發(fā)現(xiàn)胃癌的臨床指標(biāo)，胃癌發(fā)現(xiàn)時(shí)往往已是中晚期，預(yù)后較差。microRNA(miRNA)是近年發(fā)現(xiàn)的一類長(zhǎng)度為19～25個(gè)核苷酸的非編碼小分子RNA，它能降解靶基因mRNA或抑制其翻譯，從而參與調(diào)控細(xì)胞凋亡、增殖及分化。miR-155具有癌基因的性質(zhì)并與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，如人類淋巴瘤，且miR-155是迄今為止發(fā)現(xiàn)的唯一的獨(dú)立致癌miRNA。胰島素樣生長(zhǎng)因子(insulin-like growth factor，IGF)是一種廣譜的促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化，抑制細(xì)胞凋亡的生長(zhǎng)因子。它的有絲分裂原性及抗凋亡活性能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化，可能與諸多腫瘤有關(guān)，本文主要探討miR155在胃腺癌發(fā)病中的作用及其對(duì)IGF-1的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料2013年1月-2014年12月南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院收治的經(jīng)根治術(shù)或因并發(fā)癥經(jīng)姑息手術(shù)病理確診的胃腺癌患者30例，男19例，女11例，中位年齡(48.6±3.8)歲。臨床分期Ⅰ期6例，Ⅱ期13例，Ⅲ期7例，Ⅳ期4例。所有納入研究病例均獲得患者及醫(yī)院倫理委員會(huì)同意。

1.2 方法

1.2.1 miR155的檢測(cè)：采用QIAGEN miRNeasy Mini Kit(凱杰生物工程有限公司，德國(guó))實(shí)時(shí)熒光定量Real-time PCR 加尾法，檢測(cè)條件95 ℃ 15 min，94 ℃ 15 s，55 ℃ 30 s，70 ℃ 30 s，40個(gè)循環(huán)。腫瘤組織及癌旁組織用勻漿器制成均漿。外周血以miR-139作為外參，組織標(biāo)本用U6內(nèi)參代替miR-139外參。PCR引物序列 5’-TTAATGCTAATCGTGATAGGGGT-3’，下游引物為 QIAGEN 公司通用引物。每個(gè)反應(yīng)管內(nèi)的熒光信號(hào)到達(dá)設(shè)定的域值時(shí)所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)為Ct值，ΔCt為檢測(cè)標(biāo)本miR155的Ct值-同樣本外參Ct值，重復(fù)2次取均值。ΔΔCt為AP檢測(cè)組ΔCt平均值-健康對(duì)照組ΔCt平均值，健康對(duì)照組及癌旁正常組織miR155相對(duì)表達(dá)量為1。采用2-ΔΔCt法計(jì)算出miR155的相對(duì)表達(dá)量。

1.2.2 IGF-1的檢測(cè)：采用酶標(biāo)化學(xué)發(fā)光免疫分析的方法，使用MMULITE/IMMULITE 1000 IGF-1分析系統(tǒng)(西門子，德國(guó))檢測(cè)。操作方法按說(shuō)明書進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 各組miR155的表達(dá)胃腺癌患者外周血中miR155的表達(dá)較健康對(duì)照組明顯增高(P<0.05)。胃腺癌組織中miR155的表達(dá)較癌旁正常組織明顯增高(P<0.05)，較外周血中miR155表達(dá)略有增高，且隨著胃腺癌臨床分期的增高而增高(見(jiàn)表1，圖1)。

2.2 各組IGF-1的表達(dá)胃腺癌患者外周血中IGF-1的表達(dá)較健康對(duì)照組明顯增高(P<0.05)。胃腺癌組織中IGF-1的表達(dá)量較癌旁正常組織明顯增高(P<0.05)，較外周血中IGF-1表達(dá)略有增高，表達(dá)水平與腫瘤侵襲程度有關(guān)。

2.3 IGF-1與miR155相關(guān)性IGF-1與miR155的相關(guān)性分析表明，兩者呈正相關(guān)(r=0.924，P<0.05，見(jiàn)表1)。

表1 胃腺癌患者miR155和IGF-1的表達(dá)

注：與健康對(duì)照組相比，aP<0.01;與癌旁正常組織相比，bP<0.01；與各自Ⅰ期相比，cP<0.05。

圖1 miR155擴(kuò)增及溶解曲線

3 討論

胃癌是臨床上常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，發(fā)病率世界范圍內(nèi)排第二，居國(guó)內(nèi)惡性腫瘤死亡率之首，其發(fā)生機(jī)制目前尚未完全清楚。目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為腫瘤形成是一個(gè)多因素、多階段、多基因突變累積的過(guò)程，其中遺傳因素是一重要環(huán)節(jié)。miRNA可通過(guò)調(diào)控其靶基因參與的信號(hào)通路，影響腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，發(fā)揮著類似于癌基因或抑癌基因的功能。隨著基因芯片技術(shù)的發(fā)展，目前發(fā)現(xiàn)miR在調(diào)控腫瘤的生長(zhǎng)、分化、浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移中起重要作用，同時(shí)miRNA參與調(diào)控多條參與腫瘤發(fā)病的信號(hào)傳導(dǎo)通路，如RAS、P53、Wnt、Hedgehog等[1]。眾多miRNA在不同種癌癥同一分期表達(dá)水平不同，在不同分期其表達(dá)水平也不同，miRNA在同種癌癥、不同分期其表達(dá)水平也不同。同時(shí)一個(gè) miRNA可以調(diào)控多個(gè)mRNA[2]，這種網(wǎng)絡(luò)樣的調(diào)控方式使miRNA的作用更加復(fù)雜。

miR-155具有癌基因的性質(zhì)并與腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)，如人類淋巴瘤，且miR-155是迄今為止發(fā)現(xiàn)的唯一的獨(dú)立致癌miRNA。Kong等[3]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌患者miR-155表達(dá)明顯上調(diào)，而miR-155的高表達(dá)能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育及對(duì)多種藥物的耐藥。經(jīng)miR-155基因敲除后能導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的凋亡，并增加其對(duì)化療藥物的敏感性。Shibuya等[4]研究發(fā)現(xiàn)，miR-155高表達(dá)與結(jié)腸癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)，它是一種獨(dú)立的評(píng)估結(jié)腸癌預(yù)后的指標(biāo)，其高表達(dá)常提示結(jié)腸癌患者預(yù)后較差。也有研究[5]表明，胰腺癌在起病早期就有miR155的表達(dá)異常。本研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)胃腺癌患者無(wú)論外周血還是腫瘤標(biāo)本組織，miR155的表達(dá)較正常對(duì)照組明顯增高，且隨著臨床分期的發(fā)展呈進(jìn)行性增高，這表明miR155與胃腺癌及其侵襲性明顯相關(guān)，可作為臨床評(píng)估胃腺癌發(fā)展的參考指標(biāo)之一。

IGF是一種廣譜的促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化，抑制細(xì)胞凋亡的生長(zhǎng)因子。它的有絲分裂原性及抗凋亡活性能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)與分化。IGF-1具有促進(jìn)細(xì)胞增殖、分化、成熟的作用，并可抑制細(xì)胞凋亡，促進(jìn)生長(zhǎng)和合成代謝。有研究[6]表明，血清中高IGF-1水平者，大腸腫瘤的患病危險(xiǎn)性是正常人的兩倍。IGF-1通過(guò)與其受體IGF-1R結(jié)合形成信號(hào)通路參與腫瘤生長(zhǎng)、分化、浸潤(rùn)。當(dāng)IGF-1R被IGF-1激活后可發(fā)出一個(gè)明確的促有絲分裂、抗凋亡和抗分化信號(hào)。IGF-1的表達(dá)水平在腫瘤中常增高，而在分化細(xì)胞中降低甚至缺失。曾有研究[7]提示miR-145在腫瘤發(fā)生的IGF信號(hào)通路中起重要作用。miR-145可作為抑癌基因起作用, 當(dāng)它靶向作用于IGF-1R的3'UTR時(shí)可顯著抑制結(jié)腸癌細(xì)胞系的生長(zhǎng)，IGF-1R可能是miR-145的一個(gè)直接靶點(diǎn)，缺乏3'UTR的IGF-1R不再被miR-145下調(diào)，并可解除miR-145對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞系的生長(zhǎng)抑制。同時(shí)研究[8]表明miR-7可通過(guò)下調(diào)IGF-1R的表達(dá)從而抑制IGF-1誘導(dǎo)的AKt活化，從而抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。由此看出IGF-1/IGF-1R信號(hào)途徑是腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的重要信號(hào)途徑，miRNAs可能是參與調(diào)控IGF-1/IGF-1R信號(hào)途徑從而干預(yù)腫瘤生長(zhǎng)的重要因素。本研究發(fā)現(xiàn)，胃腺癌患者外周血及腫瘤標(biāo)本組織中IGF-1的表達(dá)較正常對(duì)照組及癌旁正常組織明顯增高，且隨著臨床分期的發(fā)展呈進(jìn)行性增高，這表明IGF-1參與胃腺癌的起病并與其侵襲性有關(guān)，同時(shí)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)它與miR155呈正相關(guān)性，表明miR155可能對(duì)IGF-1/IGF-1R信號(hào)通路具有調(diào)節(jié)作用，miR155可能通過(guò)上調(diào)IGF-1的表達(dá)，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)及侵襲。miR155對(duì)IGF-1/IGF-1R信號(hào)通路的影響尚需進(jìn)一步研究。

在胃癌的形成和發(fā)展過(guò)程中，找出癌基因、抑癌基因及與轉(zhuǎn)移浸潤(rùn)相關(guān)的miRNAs并探討其參與的信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制，有助于胃癌的早期診斷、臨床分期、浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移、個(gè)體化治療及預(yù)后評(píng)估，并為將來(lái)的生物靶向治療提供依據(jù)。結(jié)果表明miR155有望成為臨床早期發(fā)現(xiàn)并評(píng)估胃癌預(yù)后的參考指標(biāo)之一，抑制miR155的表達(dá)及胃癌的生長(zhǎng)將成為一種新的腫瘤治療的方向。

[1]Shi B, Sepp-Lorenzino L, Prisco M, et al. Micro RNA 145 targets the insulin receptor substrate-1 and inhibits the growth of colon cancer cells [J]. J Biol Chem, 2007, 282(45): 32582-32590.

[2]Lim LP, Lau NC, Garrett-Engele P, et al. Microarray analysis shows that some microRNAs downregulate large number of target mRNAs [J]. Nature, 2005, 433 (7027): 769-773.

[3]Kong W, He L, Coppola M, et al. MicroRNA-155 regulates cell survival, growth, and chemosensitivity by targeting FOXO3a in breast cancer [J]. J Biol Chem, 2010, 285(23): 17869-17879.

[4]Shibuya H, Linuma H, Shimada R, et al. Clinicalpathological and prognostic value of MicroRNA-21 and MicroRNA-155 in colorectal cancer [J]. Oncology, 2010, 79(3): 313-320.

[5]Ryu JK, Hong SM, Karikari CA, et al. Aberrant microRNA-155 expression is an early event in the multistep progression of pancreatic adenocarcinoma [J]. Pancreatology, 2010, 10(1): 66-73.

[6]Giovannucci E. Insulin-like growth factor I and hinding protein-3 and risk of cancer [J]. Horm Res, 1999, 51 Suppl3: 34-41.

[7]La Rocca G, Badin M, Shi B, et al. Mechanism of growth inhibition by MicroRNA 145: the role of the IGF-1 receptor signaling pathway [J]. J Cell Physiol, 2009, 220(2): 485-491.

[8]Jiang L, Liu X, Chen Z, et al. MicroRNA-7 targets IGF1R (insulin-like growth factor 1 receptor) in tongue squamous cell carcinoma cells [J]. Biochem J, 2010, 432(1): 199-205.

(責(zé)任編輯：陳香宇)

The role and mechanism of miR155 in the pathogenesis of gastric adenocarcinoma

LU Zhongkai, LI Xiaolan, CHEN Zhirong

Department of Gastroenterology, Suzhou Hospital Affiliated to Nanjing Medical University, Suzhou 215001, China

Objective To explore the role and mechanism of miR155 in the pathogenesis of gastric adenocarcinoma. Methods The clinical data of 30 gastric adenocarcinoma patients in Suzhou Hospital Affiliated to Nanjing Medical University from Jan.2013 to Dec. 2014 were collected. 5 ml peripheral blood were extracted to detect miR155 and insulin-like growth factor-1(IGF-1). Meanwhile, gastric adenocarcinoma tissue and adjacent non-tumor tissue specimens were collected to detect miR155 and IGF-1. Their relationship was analyzed. Twenty healthy people were gathered as controls. Results The expression of miR155 was obviously elevated in peripheral blood and tissues of gastric adenocarcinoma and it was increased along with clinical staging increasing. The expression of IGF-1 was obviously elevated in peripheral blood and tissues of gastric adenocarcinoma and it was related with the invasion of gastric adenocarcinoma. And miR155 was related with IGF-1. Conclusion miR155 may participate in the pathogenesis of gastric adenocarcinoma and it may up-regulate IGF-1/IGF-1R signal transduction to promote the growth of gastric adenocarcinoma.

Gastric adenocarcinoma; miR155; IGF-1

10.3969/j.issn.1006-5709.2016.06.006

南京醫(yī)科大學(xué)科技發(fā)展基金面上項(xiàng)目(2012NJMU161，2013NJMU219)

陸忠凱，醫(yī)學(xué)博士，副主任醫(yī)師,研究方向：消化道腫瘤的診治。E-mail：zhklu@126.com

R735.2

A

1006-5709(2016)06-0620-03

2015-10-11