張建斌 閔偉偉 李鴻偉 馬志紅 戴利成
中國癌癥統(tǒng)計最新數(shù)據(jù)顯示,2015年我國預(yù)計新發(fā)癌癥病例429.2萬,癌癥死亡病例 281.4萬,全球惡性腫瘤相關(guān)死因中肺癌占27%,僅中國的病例就占1/3以上[1-2]。低劑量螺旋CT的廣泛應(yīng)用極大提高了早期肺癌的檢出率,但一定程度上增加了過度輻射暴露的風(fēng)險[3]。因此,探索外周血指標(biāo)用以診斷腫瘤成為了研究熱點(diǎn)。有文獻(xiàn)報道,miRNA-4286在非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)患者組織中異常表達(dá)[4],提示miRNA-4286表達(dá)水平可能與NSCLC發(fā)生、發(fā)展相關(guān)。本研究通過實(shí)時熒光定量PCR技術(shù)檢測NSCLC患者外周血中miRNA-4286表達(dá)水平,進(jìn)一步探討其在NSCLC診斷中的臨床意義。
1.1 一般資料 選擇2014年10月至2015年5月行肺癌根治性切除的NSCLC患者31例(觀察組),其中男18 例,女 13 例,年齡 36~81(57.06±10.22)歲;腫瘤部位:左上肺7例(22.6%),左下肺6例(19.4%),右上肺7例(25.8%),右中肺 3例(9.7%),右下肺 7例(22.6%);腫瘤直徑:(2.43±0.13)cm;病理類型:鱗癌 10 例(32.3%),腺癌 18例(58.1%),其他包括腺鱗癌、大細(xì)胞癌及基底細(xì)胞癌各1例,共3例(9.7%)。選擇同期肺部良性腫瘤手術(shù)患者20例為良性對照組,其中男12例,女 8 例,年齡 45~79(63.1±8.1)歲;腫瘤部位:左上肺 4例(20.0%),左下肺2例(10.0%),右上肺7例(35.0%),右中肺3例(15.0%),右下肺4例(20.0%);腫瘤直徑:(2.05±0.24)cm。選擇同期健康體檢者21例為陰性對照組,其中男 13 例,女 8 例,年齡 43~80(59.4±9.6)歲。3組患者性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05)。
1.2 方法 分別采集兩組空腹血5ml保存,每份血液樣本重復(fù)3次試驗(yàn)。
1.2.1 主要檢測試劑及儀器 實(shí)時熒光定量通用試劑(上海吉瑪制藥技術(shù)有限公司)、FTC3000實(shí)時熒光定量PCR儀 (上海楓嶺生物技術(shù)有限公司)、miRNA-4286引物序列 Has-miR-4286-FO:5′-TCTCCTGCACCCCACTCC-3′、Has-miR-4286-RE:5′-TATGGTTGTTCAC GACTCCTTCAC-3′、內(nèi)參基因引物序列 Cel-mir-39-FO:5′-CGTCGATCACCGGGTGTAAA-3′、Cel-mir-39-RE:5′-TATGGTTGTTCTGCTCTCTGTCTC-3′。
1.2.2 檢測方法 3組患者均在入院時采集空腹靜脈血3.5ml,1600r/min離心10min,吸取上清液1.5ml置于離心管中,再次于1600r/min離心10min,吸取上清液350ml,置于離心管中并于-80℃冰箱中保存;觀察組于術(shù)后第7天清晨再次抽取空腹靜脈血3.5ml,重復(fù)上述步驟。
采用Trizol裂解液裂解組織并提取總RNA,RNA反轉(zhuǎn)錄合成cDNA,取反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性 3min,40 個循環(huán)(95℃,12s;62℃,30s;72℃,30s)。miRNA-4286 相對含量以 ΔCT 及 2-ΔΔCT計算,完成后進(jìn)行蛋白電泳檢測PCR產(chǎn)物大小及完整性。PCR反應(yīng)體系見表1。
表1 PCR反應(yīng)體系
1.2.3 計算方法 miRNA-4286相對表達(dá)水平以ΔCT表示,ΔCT=(CT內(nèi)參基因-CT目標(biāo)基因),CT 值即循環(huán)閾值,指反應(yīng)體系中熒光信號到達(dá)設(shè)定閾值時所經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)。手術(shù)前后兩組配對資料中miRNA-4286相對表達(dá)差異以 2-ΔΔCT表示,2-ΔΔCT>1 表示目的基因表達(dá)上調(diào),2-ΔΔCT<1表示目的基因表達(dá)下調(diào)。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件,計量資料以表示,組內(nèi)比較采用配對樣本t檢驗(yàn),組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);計數(shù)資料以百分率表示,比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 RNA檢測結(jié)果 以目標(biāo)RNA逆轉(zhuǎn)錄所得cDNA為模板擴(kuò)增的熔解曲線單一峰,說明引物合格,無非特異擴(kuò)增;以水為模板擴(kuò)增的熔解曲線沒有峰或只有引物二聚體的小峰,說明體系沒有污染。詳見圖1。
圖1 目標(biāo)基因Has-miR-4286熔解曲線及(a)內(nèi)參基因Cel-mir-39熔解曲線(b)
2.2 PCR產(chǎn)物大小及完整性檢測結(jié)果 電泳結(jié)果顯示PCR產(chǎn)物大小正確,無雜帶,說明無非特異性擴(kuò)增;電泳結(jié)果的陰性對照顯示沒有目的帶,說明體系沒有污染。詳見圖2。
2.3 觀察組術(shù)前及術(shù)后1周外周血miRNA-4286表達(dá)水平比較 觀察組術(shù)后miRNA-4286表達(dá)水平為ΔCT=-11.179±1.296,較術(shù)前(-15.423±3.631)明顯增加,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-13.598,P<0.05)。觀察組手術(shù)前后配對分析顯示93.5%的患者術(shù)后該基因表達(dá)上調(diào)(2-ΔΔCT值>1),6.5%的患者術(shù)后該基因表達(dá)下調(diào)(2-ΔΔCT值<1)。
2.4 3組外周血miRNA-4286表達(dá)水平比較 觀察組術(shù)前 ΔCT=-15.423±3.631,低于良性對照組(-9.014±0.995)和陰性對照組(-9.459±1.019),差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-16.032、-14.021,均P<0.05);良性對照組與陰性對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.455,P>0.05)。
圖2 Has-miR-4286擴(kuò)增PCR產(chǎn)物電泳圖(a)及Cel-mir-39擴(kuò)增PCR產(chǎn)物電泳圖(b)
miRNA是一種長度約19~22nt的內(nèi)源性非編碼RNA(ncRNA),依靠自身序列的特異性,通過抑制翻譯或裂解RNA轉(zhuǎn)錄的方式來調(diào)節(jié)靶蛋白表達(dá)[5]。外周血中minRNA主要存在于凋亡或壞死細(xì)胞的外泌體和凋亡小體中,能保持較高的穩(wěn)定性,因此對癌癥診斷、預(yù)測預(yù)后有相當(dāng)大的潛力[6]。自上世紀(jì)90年代以來,發(fā)現(xiàn)的miRNA已超過一千種,其中超過半數(shù)被證明與特定的腫瘤有密切關(guān)系;不同種類的miRNA在不同腫瘤中也扮演著不同角色(癌基因或抑癌基因)[7-8]。
miRNA-4286最早是Goff[9]研究人胚胎干細(xì)胞(hESC)早期分化過程時發(fā)現(xiàn)的,我們通過前期RNA芯片實(shí)驗(yàn)中篩選出來具有表達(dá)差異性的新型miRNA,它定位于人類染色體8p23.1,堿基序列為5′-ACCCCACUCCUGGUACC-3′,目前國內(nèi)外報道較少。國內(nèi)有學(xué)者通過檢測血清前列腺特異性抗原(PSA)升高患者miRNA-4286的表達(dá)情況發(fā)現(xiàn)miRNA-4286在前列腺癌中呈高表達(dá),與PSA在前列腺癌中的診斷效能比較,其靈敏度為68.75%,特異度為60.06%[10]。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)miRNA-4286在食管腺癌患者血清中呈高表達(dá)狀態(tài),且與患者生存率密切相關(guān),該差異重點(diǎn)表現(xiàn)在HP陰性的患者中[11]。近幾年,國外多項研究表明,miRNA-4286也與大腸癌、黑色素瘤等惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切[12-14]。
本研究選取了31例NSCLC患者、20例良性腫瘤患者及21例健康體檢患者,對其外周血中miRNA表達(dá)水平分別進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)觀察組中NSCLC患者術(shù)后較術(shù)前miRNA-4286表達(dá)水平明顯上調(diào),觀察組術(shù)前與良性對照組和陰性對照組比較差異也有統(tǒng)計學(xué)意義。分析原因?yàn)椋海?)miRNA-4286在NSCLC發(fā)生中發(fā)揮著類似抑癌基因的作用;(2)NSCLC患者外周血中可能存在某種抑制性上游物質(zhì),發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)作用以減少miRNA-4286表達(dá)。此外,觀察組術(shù)后miRNA-4286表達(dá)水平較良性對照組及陰性對照組更低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義,說明NSCLC患者術(shù)后目標(biāo)RNA表達(dá)水平并未上升至正常,這可能與肺癌患者存在一定量循環(huán)腫瘤細(xì)胞有關(guān)。miRNA-4286在良性腫瘤組(-9.014±0.995)與陰性對照組(-9.459±1.019)之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義,結(jié)合以上結(jié)果,筆者認(rèn)為目標(biāo)RNA可能與腫瘤的局部侵襲能力和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移能力有更強(qiáng)的相關(guān)性。
總之,miRNA-4286在NSCLC患者外周血中低表達(dá),而術(shù)后患者、良性患者和健康人群則進(jìn)一步上升,可以推測,目標(biāo)RNA在NSCLC的發(fā)生、發(fā)展中可能作為一種抑癌基因來調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移。然而,miRNA-4286在NSCLC中發(fā)揮其抑制作用的分子機(jī)制有待進(jìn)一步研究,而且腫瘤在其發(fā)生、發(fā)展過程中可能發(fā)生miRNA表達(dá)譜的改變[15],miRNA-4286是否也存在這種階段特異性同樣值得深入研究。
[1]Wangqing Chen,Rongshou Zheng,Peter DB,et al.Cancer statistics in China,2015[J].CACancer J Clin,2016,66(2):115-132.
[2]Siegel RL,Miller KD,Jemal A.Cancer Statistics,2015[J].CA Cancer J Clin,2015,65(1):5-29.
[3]Harris RP.Starting a new discussion about lung cancerscreening[J].JAMA,2015,313(7):717-718.
[4]李麗琴,許麗敏,李靜,等.肺癌、癌旁組織及正常組織中微小RNA表達(dá)譜的檢測[J].中華實(shí)驗(yàn)外科雜志,2015,32(2):409-410.
[5]Pitman S,Cho KH.The Mechanisms of virulence regulation bysmall noncoding RNAs in low GC gram-positive pathogens[J].Int J Mol Sci,2015,16(12):29797-29814.
[6]Schwarzenbaeh H,Nishida N,Calin GA,et al.Clinical relevance of circulating cell-free mieroRNAs in cancer[J].NatRev Clin Oncol,2014,11(3):145-156.
[7]Riedmarm LT,SchwentnerR.miRNA,siRNA,piRNAand argonautes:News in small matters[J].RNA Biol,2010,7(2):133-139.
[8]Chunhua Wang,Huiling Yang.The roles and mechanisms of microRNA in tumor[J].J Mol Diagn Ther,2013,5(2):111-116.
[9]Goff LA,Davila J,Swerdel MR,et al.Ago 2 immunopercipitation identifies predicted micriRNAs in humam embryonic stem cells and neural precursors[J].PLoS one,2009,4(9):e7192.
[10]Lin Zhao,Fubo Wang,Xiaolei Shi,et al.Diagnostic value of microRNA-4286 in prostate cancer[J].Academic Journal of Second Military Medical University,2017,38(5):659-663.
[11]Zhai R,Wei Y,Su L,et al.Whole-miRNome profiling identifies prognosticserum miRNAs in esophagealadenocarcinoma:theinfluence of Helicobacter pylori infection status[J].Carcinogenesis,2015,36(1):87-93.
[12]Pehserl AM,Ress AL,Stanze RS,et al.Comprehensive analysis of miRNome alterations inresponse to sorafenib treatment in colorectal cancer cells[J/OL].Int J Mol Sci,2016,17:e2011.doi:10.3390/ijms17122011.
[13]Komina A,Palkina N,Aksenenko M,Antiproliferative andproapoptotic effects of miR-4286 inhibition in melanomacells[J/OL].PLoS One,2016,11:e0168229.doi:10.1371/journal.pone.0168229.
[14]Sand M,Skrygan M,Sand B,et al.Comparative microarray analysis of microRNA expression profiles in primary cutaneous malignant melanoma, cutaneous malignant melanoma metastases,and benign melanocytic nevi[J].Cell Tissue Res,2013,315(1):85-98.
[15]Malumbres R,Sarosiek KA,Cubedo E,et al.Differentiation stagespecific expression of microRNAs in Blymphocytes and diffuse large Bcell lymphomas[J].Blood,2009,113(16):3754-3764.