莫俊賢 冼磊
摘要:目的? 觀察肺腺癌組織中miRNA-21的表達情況,為miRNA-21成為新的肺腺癌靶點基因提供臨床依據(jù)。方法? 收集自2017年6月~2019年6月廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院共53例肺腺癌患者的癌組織、配對癌旁組織以及12例非癌疾病肺組織。采用實時熒光定量PCR法(qPCR)檢測其miRNA-21和PTEN的表達情況,并分析二者的相關(guān)性。結(jié)果? 肺腺癌組織中miRNA-21表達高于癌旁組織和非癌肺組織,其中Ⅲ~Ⅳ期患者中高于Ⅰ~Ⅱ期患者;肺腺癌組織中PTEN低于癌旁組織和非癌肺組織,其中Ⅲ~Ⅳ期患者中低于Ⅰ~Ⅱ期患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05); miRNA-21和PTEN的表達呈負相關(guān)(r=-0.663,P<0.05)。結(jié)論? miRNA-21在肺腺癌組織中抑制了PTEN的表達,miRNA-21極有可能成為肺腺癌的治療靶點。
關(guān)鍵詞:肺腺癌;miRNA-21;PTEN;實時熒光定量PCR
中圖分類號:R735.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI:10.3969/j.issn.1006-1959.2020.09.022
文章編號:1006-1959(2020)09-0077-03
Expression and Significance of miRNA-21 and PTEN in Lung Adenocarcinoma
MO Jun-xian1,XIAN Lei2
(1.Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery,the Seventh Affiliated Hospital of Guangxi Medical University,
Wuzhou 543000,Guangxi,China;
2.Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery,the Second Affiliated Hospital of Guangxi Medical University,
Nanning 530007,Guangxi,China)
Abstract:Objective? To observe the expression of miRNA-21 in lung adenocarcinoma tissues and provide a clinical basis for miRNA-21 to become a new target gene for lung adenocarcinoma.Methods? From June 2017 to June 2019, 53 cases of lung adenocarcinoma patients' cancer tissues, paired paracancerous tissues and 12 cases of non-cancer disease lung tissues were collected from the Second Affiliated Hospital of Guangxi Medical University. Real-time fluorescence quantitative PCR (qPCR) was used to detect the expression of miRNA-21 and PTEN, and to analyze the correlation between the two.Results? The expression of miRNA-21 in lung adenocarcinoma tissues was higher than that in paracancerous tissues and non-cancerous lung tissues. Among them, stage III to IV patients were higher than those in stage I to II patients; PTEN in lung adenocarcinoma tissues was lower than that in paracancerous tissues and noncancerous lung tissues.Among them, the patients in stage III to IV were lower than those in stage I to II, the difference was statistically significant (P<0.05); the expression of miRNA-21 and PTEN was negatively correlated(r=-0.663,P<0.05).Conclusion? miRNA-21 inhibits the expression of PTEN in lung adenocarcinoma tissues. miRNA-21 is very likely to be a therapeutic target for lung adenocarcinoma.
Key words:Lung adenocarcinoma;miRNA-21;PTEN;Real-time fluorescence quantitative PCR
近年來,肺癌的發(fā)病率一直高居各種惡性腫瘤中首位,并呈上升趨勢,每年在全球范圍內(nèi)造成近200萬人死亡,其中腺癌已成為肺癌中最常見的病理類型[1]。雖然針對不同靶點基因的多種靶向藥物的廣泛應(yīng)用,使得肺腺癌的患者五年生存率有所上升,但總體生存率依然不高,因此尋找潛在的新的基因靶點有助于進一步改善患者預(yù)后。miRNA是近年來新發(fā)現(xiàn)的廣泛存在于真核生物中的一類非編碼小分子RNA,長度約為18~25個核苷酸,其參與許多細胞生物學(xué)過程中的發(fā)育、代謝、生存、分化、增殖、凋亡和免疫應(yīng)答等過程[2]。相關(guān)研究結(jié)果表明[3-5],在胃癌、前列腺癌、乳腺癌等患者中,miRNA能夠調(diào)控抑癌基因第10號染色體同源丟失性磷酸酶張力蛋白基因(phosphatase and tensin homolog deleted from chromosome 10,PTEN)的表達,然而在肺腺癌患者中的miRNA與PTEN關(guān)系研究相對較少。本研究采用實時熒光定量PCR(qPCR)法檢測miRNA-21與PTEN在肺腺癌患者的肺癌組織、癌旁組織(距離癌組織>5 cm)、非癌疾病肺組織中的表達情況,進一步證實肺腺癌中miRNA-21與PTEN的關(guān)系,以期能為miRNA-21成為肺腺癌的靶點基因提供臨床實驗證據(jù)。
1資料與方法
1.1一般資料? 收集自2017年6月~2019年6月廣西醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院通過手術(shù)切除的未經(jīng)術(shù)前放、化療的原發(fā)性肺腺癌53例,以及同期患肺部良性疾病切除的非癌肺組織標本12例,其中支氣管擴張3例,炎性假瘤6例,結(jié)核球3例。肺癌患者男33例,女20例,年齡39~78歲,平均年齡(55.32±8.91)歲;非肺癌患者男8例,女4例,年齡28~65歲,平均年齡(46.78±13.13)歲。肺癌患者與非肺癌患者性別、年齡比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會同意,并同患者的家屬簽署相關(guān)知情同意書。
1.2 方法
1.2.1資料收集? 肺腺癌患者取手術(shù)切除的腫瘤組織以及其相對應(yīng)的距離癌組織邊緣>5 cm的癌旁組織,非肺癌患者組中取相應(yīng)病變組織標本。所有標本均在離體后30 min內(nèi)放置-80 ℃冰箱中保存。
1.2.2 qPCR檢測? miRNA-21及PTEN mRNA的表達? 使用mRNA提取試劑盒(購自TIGEN公司)按照說明書步驟嚴格在低溫環(huán)境下提取標本的總mRNA,用分光儀根據(jù)D260/D280的比值來評估所提取mRNA的質(zhì)量,并通過測定值計算mRNA的濃度。將提取的mRNA根據(jù)濃度稀釋配比后采用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(TIGEN公司)逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。最后采用SuperReal熒光定量預(yù)混試劑增強版(TIANGEN公司)qPCR技術(shù)檢測標本中的miRNA-21及PTEN mRNA的表達量,引物及內(nèi)參均由武漢金開瑞生物工程有限公司設(shè)計并合成。miRNA-21 forward:5'-TAGCTTATCAGACTGATGTTGA-3';reverse:5'-CAG TGCAGGGTCCGAGGTAT-3'。PTEN forward:5'-AC CCACCACAGCTAGAACTT-3';reverse:5'-GGGA AT AGTTACTCCCTTTTTGTC-3'。GAPDH引物序列:forward :5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGT-3',reverse:5'-GAAGATGGTGATGGGATTTC-3'。反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性 2 min,94 ℃變性 20 s,53 ℃退火20 s,72 ℃延伸30 s,共40個循環(huán),內(nèi)參基因為GAPDH。所有試驗均獨立重復(fù)3次,反應(yīng)結(jié)束后, 保存溶解曲線、擴增曲線及對應(yīng)Ct值(達到閾值循環(huán)數(shù))。mRNA相對表達量采用2-△△Ct法計算, 計算公式為:△CT=CT目的基因-CT內(nèi)參基因;△△CT=△CT目的基因-對照組目的基因△CT平均值;2-△△Ct表示目的基因的相對表達量。
1.3觀察指標? 分析不同組織中miRNA-21及PTEN mRNA的表達情況、比較肺腺癌患者不同臨床特征miRNA-21及PTEN mRNA的表達情況及肺腺癌組織中miRNA-21與PTEN的表達的相關(guān)性。
1.4統(tǒng)計學(xué)方法? 采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以(x±s)表示,兩組比較采用t檢驗,兩指標間的相關(guān)性經(jīng)Spearman秩相關(guān)分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1不同組織中miRNA-21及PTEN的mRNA表達情況? 肺腺癌組織中的miRNA-21表達量高于癌旁組織和非癌肺組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);但癌旁組織與非癌肺組織miRNA-21表達量比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。肺腺癌組織中的PTEN表達量低于癌旁組織和非癌肺組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);但癌旁組織與非癌肺組織PTEN表達量比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),見表1。
2.2肺腺癌患者不同臨床特征miRNA-21及PTEN mRNA的表達情況比較? 不同年齡、性別、病理分化程度患者miRNA-21和PTEN表達分別比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);miRNA-21的表達在Ⅲ~Ⅳ期的肺腺癌患者的表達量高于Ⅰ~Ⅱ期患者,PTEN的表達在Ⅲ~Ⅳ期的肺腺癌患者的表達量低于Ⅰ~Ⅱ期患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),見表2。
2.3肺腺癌組織中miRNA-21與PTEN的表達的相關(guān)性分析? Spearman秩相關(guān)分析結(jié)果顯示,肺腺癌組織中miRNA-21與PTEN的表達呈負相關(guān)關(guān)系(r=-0.663,P<0.05)。
3討論
肺癌是臨床最常見的惡性腫瘤之一,目前腺癌已成為肺癌中最常見病例類型,大部分肺腺癌患者以根治手術(shù)治療為主,其余治療手段包括化療、放療、靶向治療及生物治療等為輔助治療的綜合治療,如近年來EGFR、ALK等靶向基因的逐步明確,各種針對靶向基因的靶向藥物在世界范圍內(nèi)得到廣泛開展,但由于服藥后腫瘤細胞的基因突變導(dǎo)致各種耐藥性的產(chǎn)生,目前患者的總體的生存率仍偏低[6,7]。因此,尋找另外的肺癌靶向位點將有助于改善患者的預(yù)后。
PTEN是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第一個具有磷酸酶活性的抑癌基因,PTEN基因編碼的蛋白具有脂質(zhì)磷酸酶和蛋白磷酸酶雙重特異性磷酸酶活性,與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)[8]。同時,異常的細胞增殖是腫瘤生物學(xué)的一個重要特征,而miRNA在調(diào)節(jié)細胞的增殖、分化、凋亡方面起重要作用[2]。目前已發(fā)現(xiàn)的miRNAs約有700余種,miRNA-21是其中一個重要的miRNA分子,最近研究發(fā)現(xiàn)miRNA-21在多種腫瘤組織中的呈現(xiàn)高表達,如乳腺癌、結(jié)腸癌、腦膜瘤等[9-11]。本研究中肺腺癌組織中的miRNA-21表達量高于癌旁組織和非癌肺組織,PTEN表達量低于癌旁組織和非癌肺組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);但癌旁組織與非癌肺組織miRNA-21、PTEN表達量分別比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),與上述研究一致。但miRNA-21和PTEN在肺腺癌中的表達水平及兩者間的關(guān)系的研究報道較少。
本研究肺腺癌組織中的miRNA-21呈高表達水平,PTEN呈低表達水平,且miRNA-21與PTEN的表達呈負相關(guān)關(guān)系(r=-0.663,P<0.05),提示肺腺癌組織中miRNA-21的表達上調(diào)有可能在某個通路上抑制了PTEN的表達,PTEN的表達降低導(dǎo)致腫瘤細胞凋亡的功能下降,從而促進了腫瘤細胞的增殖和轉(zhuǎn)移。考慮為miRNA-21序列與PTEN基因mRNA 3'-UTR區(qū)的互補性結(jié)合,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄后翻譯抑制,從而調(diào)控PTEN基因的表達,提示miRNA-21可能主要在翻譯水平調(diào)控PTEN基因的表達,PTEN基因可能是miRNA-21的靶基因[12]。本研究進一步發(fā)現(xiàn),miRNA-21及PTEN的表達與臨床分期有關(guān),臨床分期越晚,miRNA-21的表達水平越高,而PTEN的表達水平越低,但二者表達與患者的性別、年齡以及病理分化程度無關(guān),提示miRNA-21與肺腺癌中的遠處轉(zhuǎn)移及侵襲能力可能相關(guān)。因此,本研究提示miRNA-21可能成為肺腺癌的潛在靶點。
綜上所述,在肺腺癌組織中,miRNA-21與PTEN表達水平呈負相關(guān),miRNA-21的高表達可通過在翻譯水平下調(diào)PTEN的表達,從而促進了腫瘤細胞的增殖和轉(zhuǎn)移,因此miRNA-21極有可能成為肺腺癌的潛在治療靶點。
參考文獻:
[1]Siegel RL,Miller KD,Jemal A.Cancer statistics,2016[J].CA Cancer J Clin,2016,66(1):7-30.
[2]Hosseinahli N,Aghapour M,Duijf PHG,et al.Treating cancer with microRNA replacement therapy:A literature review[J].Journal of Cellular Physiology,2018,233(8):5574-5588.
[3]Hu M,Zhu S,Xiong S,et al.MicroRNAs and the PTEN/PI3K/Akt pathway in gastric cancer (Review)[J].Oncol Rep, 2019,41(3):1439-1454.
[4]Luo B,Kang N,Chen Y,et al.Oncogene miR-106a promotes proliferation and metastasis of prostate cancer cells by directly targeting PTEN in vivo and in vitro[J].Minerva Medica,2018,109(1):24.
[5]Li N,Miao Y,Shan Y,et al.MiR-106b and miR-93 regulate cell progression by suppression of PTEN via PI3K/Akt pathway in breast cancer[J].Cell Death and Disease,2017,8(5):e2796.
[6]Liu X,Wang P,Zhang C,et al.Epidermal growth factor receptor (EGFR):A rising star in the era of precision medicine of lung cancer[J].Oncotarget,2017,8(30):50209-50220.
[7]Du X,Shao Y,Qin HF,et al.ALK-rearrangement in non-small-cell lung cancer (NSCLC)[J].Thorac Cancer,2018,9(4):423-430.
[8]Naderali E,Khaki AA,Rad JS,et al.Regulation and modulation of PTEN activity[J].Molecular Biology Reports,2018,45(6):2869-2881.
[9]Han JG,Jiang YD,Zhang CH,et al.A novel panel of serum miR-21/miR-155/miR-365 as a potential diagnostic biomarker for breast cancer[J].Ann Surg Treat Res,2017,92(2):55-66.
[10]Feiersinger F,Nolte E,Wach S,et al.MiRNA-21 Expression Decreases from Primary Tumors to Liver Metastases in Colorectal Carcinoma[J].PLoS One,2016,11(2):e0148580.
[11]Katar S,Baran O,Evran S,et al.Expression of miRNA-21,miRNA-107,miRNA-137 and miRNA-29b in meningioma[J].Clinical Neurology&Neurosurgery,2017(156):66-70.
[12]Dai L,Chen F,Zheng Y,et al. miR-21 regulates growth and EMT in lung cancer cells via PTEN/Akt/GSK3β signaling[J]. Front Biosci (Landmark Ed),2019(24):1426-1439.
收稿日期:2020-02-18;修回日期:2020-02-25
編輯/肖婷婷
作者簡介:莫俊賢(1988.3-),男,廣西梧州人,博士研究生,主治醫(yī)師,主要從事肺癌的精準治療研究