于聰祥,李躍飛,劉亞萍*
(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)婦幼保健院婦產(chǎn)科,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010012)
卵巢癌(ovarian cancer,OvCa)在全球女性惡性腫瘤中的發(fā)病率及病死率位居第四[1],約85%卵巢癌發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)處于中晚期[2],5 年總生存率低于30%[3],預(yù)后相對(duì)較差,并且有年輕化趨勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)外面臨的瓶頸是缺乏有效的篩查手段,難以對(duì)卵巢癌進(jìn)行早期診斷以及精準(zhǔn)治療。研究發(fā)現(xiàn)上皮性卵巢癌的發(fā)生發(fā)展及浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移與p53突變率、p16和Ki67的高表達(dá)率具有顯著相關(guān)性,有助于進(jìn)行臨床診斷,可能作為診斷和預(yù)后的特異性抗體指標(biāo)[4]。然而p53 突變率、p16 和Ki67 的表達(dá)率不能應(yīng)用于卵巢癌的早期篩查及早期診斷。血清糖類抗原125(cancer antigen125,CA125)是MUC16 基因編碼的糖蛋白,在正常組織中呈低表達(dá)或不表達(dá),在卵巢癌惡性腫瘤中卻呈顯著升高趨勢(shì),廣泛應(yīng)用于卵巢癌的早期診斷。然而其敏感性、特異性相對(duì)較低,并且假陽(yáng)性率相對(duì)較高[5]。相當(dāng)多的患者難以實(shí)現(xiàn)早期診斷,而錯(cuò)失治療時(shí)機(jī)。微小核糖核酸(micro RNA,miRNA)是在惡性腫瘤中新近發(fā)現(xiàn)的一類影響腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)的重要生物學(xué)標(biāo)志物。miRNA 是由20~22 個(gè)核苷酸組成的一類內(nèi)源性、不編碼蛋白質(zhì)的小型非編碼RNA,轉(zhuǎn)錄后通過(guò)靶向互補(bǔ)的DNA 和miRNA 序列調(diào)控基因表達(dá)[6]。目前的研究熱點(diǎn)主要集中在試圖將miRNA 作為癌癥的早期診斷指標(biāo)。然而關(guān)于miRNA 與卵巢癌的研究仍處于起步階段,miRNA 能否聯(lián)合CA125 作為卵巢癌診斷及治療的重要分子標(biāo)志物,以實(shí)現(xiàn)對(duì)卵巢癌的二級(jí)預(yù)防,是亟待解決的重要問(wèn)題。本課題擬通過(guò)測(cè)定卵巢癌患者血清中miR-29c、miR-93 表達(dá)情況,探討miR-29c、miR-93 在卵巢癌患者中的生物學(xué)特性,進(jìn)而分析其潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。
選取2016 年4 月至2018 年1 月內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科因卵巢腫瘤住院的患者32例,其中卵巢癌患者20 例(包括卵巢上皮性惡性腫瘤14例、非上皮性惡性腫瘤6 例)、卵巢良性腫瘤(benign ovarian tumor,BT)12 例,所有患者入組前采集血液標(biāo)本,待術(shù)后病理確診方列入相應(yīng)組別。所有卵巢癌均行卵巢癌根治術(shù)。另隨機(jī)選取無(wú)卵巢腫瘤的正常健康女性(normal healthy women,N)12 例為對(duì)照組,采集血液樣本。研究組患者平均年齡(42.52±4.38)歲,對(duì)照組平均年齡(41.68±3.86)歲,對(duì)照組平均年齡(39.82±4.13)歲,組間比較平均年齡等一般資料差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),有可比性。所有受試者均簽署知情同意書(shū),且本研究已獲得內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。入組前未接受放化療或激素藥物治療;不合并自身免疫系統(tǒng)疾病、其他臟器器質(zhì)性病變及惡性腫瘤等。
收集20 mL血液于EDTA管中,室溫下放置2 h,以3 000 rpm/min離心15 min,離心后將血漿勻漿等分于-80 ℃保存。
根據(jù)生產(chǎn)商說(shuō)明,使用QiAzol Lysis Reagent(Qiagen,杜塞爾多夫,德國(guó))裂解血清樣品。將miRNeasy 血清、血漿摻入對(duì)照(Qiagen)添加到裂解樣品中進(jìn)行miRNA提取。具體的提取過(guò)程如下:取200 μL 血清樣本,加入5 倍體積的裂解液,渦旋混勻,室溫靜置5 min;加3.5 μL control 工作液,混勻;加200 μL 氯仿,渦旋15 s,室溫放置3 min;4 ℃1 2000 rpm 離心15 min;取上清液至新EP 管,加1.5倍體積無(wú)水乙醇,渦旋混勻;將上述溶液移至吸附柱中,室溫1 2000 rpm 離心1 min,棄廢液;加700 μL RWT buffer至吸附柱中,室溫1 2000 rpm 離心1 min,棄廢液;加500 μL RPE buffer 至吸附柱中,室溫1 2000 rpm 離心1 min,棄廢液;加500 μL 80%乙醇至吸附柱中,室溫1 2000 rpm 離心2 min,棄廢液及收集管;將吸附柱置于新的收集管上,室溫1 2000 rpm離心5 min;將吸附柱置于新的EP 管上,加入14 μL RNase-free water于吸附柱中央,靜置1 min,1 2000 rpm離心1 min;提好的RNA放到-80 ℃保存。
使用Mir-XTM miRNA 第一鏈合成試劑盒(Ta-KaRa,中國(guó)大連)。根據(jù)生產(chǎn)商說(shuō)明進(jìn)行血清miRNA反轉(zhuǎn)錄,反轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系為:5 μL緩沖液、3.75 μLRNA、1.25 μL酶。反應(yīng)條件如下:37 ℃反應(yīng)1 h、85℃反應(yīng)5 min。4 ℃冷卻,用100 μL cDNA,-20 ℃保存。
qRT-PCR反應(yīng)體系根據(jù)SYBR Premix Ex TaqTMII(TaKaRa)說(shuō)明制備。每個(gè)樣品設(shè)置兩個(gè)反應(yīng)孔,并進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)。反應(yīng)條件為:預(yù)變性(95 ℃,2 min)、變性(95 ℃,2 min)、退火(60 ℃,15 s)、延伸(72 ℃,30 s)、共進(jìn)行40 個(gè)循環(huán)。上游引物由上海勝工生物工程有限公司提供。 mRQ 3'Primer作為下游引物(TaKaRa)。秀麗隱桿線蟲(chóng)miR-39 作為內(nèi)參基因。采用RT-qPCR 實(shí)驗(yàn)[18]檢測(cè)血清中特定miRNA 的相對(duì)表達(dá)量。將所研究的miRNA 的每個(gè)循環(huán)閾值(Ct)用內(nèi)源參考miRNA的Ct(ΔCt)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,ΔCt=平均值Ct(參考miRNA)-平均值Ct(目標(biāo)miRNA),特定的miRNA 相對(duì)內(nèi)參基因的相對(duì)表達(dá)量采用2-Δct值表示。BT 或OvCa 組的每例患者均以正常健康女性組的平均值(N 個(gè))(ΔΔCt)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。ΔΔCt=平均值Ct(來(lái)自N 個(gè)正常健康女性miRNA 的平均值)-平均值Ct(來(lái)自BT 或OvCa 的miRNA的平均值),特定的miRNAs相對(duì)陰性對(duì)照組的相對(duì)表達(dá)量采用2-Δct值表示。
RT- qPCR 實(shí)驗(yàn)中所用到的引物采用Primer 5軟件和NCBI Primer- BLAST 進(jìn)行設(shè)計(jì),Tm 值在60 ℃上下浮動(dòng),引物設(shè)計(jì)均符合RT-qPCR 正常進(jìn)行的要求。具體引物見(jiàn)表1。內(nèi)參基因miR- 39(miRNeasy?Serum/ Plasma Spike- In Control),U6 引物(Mir-X?miRNA First-Strand Synthesis Kit),3′microRNA Primer 通用下游引物(Mir- X?miRNA First-Strand Synthesis Kit)均由試劑盒提供。F 表示上游引物,R表示下游引物。
表1 引物列表
使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量數(shù)據(jù)用(±s)表示,利用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)用[n(%)]表示,利用χ2檢驗(yàn),組間比較采用秩和檢驗(yàn)。通過(guò)受試者工作特征曲線(ROC)分析miRNA的診斷能力,并計(jì)算其下面積(AUC)。檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05,P<0.05被認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,預(yù)后采用Logistics回歸進(jìn)行分析。
本研究共納入44 位受試者,包括20 位OvCa 患者(其中包括上皮性卵巢癌患者14例、非上皮性惡性腫瘤6例)、12位良性卵巢腫瘤患者(BT)和12位正常健康女性(N),以評(píng)估外周血中差異表達(dá)的miRNA。
根據(jù)文獻(xiàn)資料,本實(shí)驗(yàn)選擇8 種miRNA 作為OvCa 患者候選生物學(xué)標(biāo)志物[7~9],包括miR-29c、miR-93、miR-141、miR-21、miR-200a、miR-200c、miR-494-5p 和miR-let-7f2-5p。資料表明在OvCa患者中,上述miRNA在血清或組織樣本中的濃度均比正常健康女性更高或更低。本研究預(yù)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用RT-qPCR檢測(cè)了12位卵巢癌患者血清中8種miRNA的表達(dá)。結(jié)果顯示,OvCa 患者血清中miR-29c、miR-93相對(duì)濃度顯著高于BT患者或正常健康女性。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)中選取miR-29c、miR-93 作為OvCa診斷的潛在血清miRNA指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證(見(jiàn)圖1)。
圖1 各組血清樣品中miRNA的表達(dá)情況
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)qRT-PCR 分別對(duì)20 位OvCa 患者血清的每種miRNA(miR-29c、miR-93)進(jìn)行了3 次測(cè)定,將3組獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的Ct值取平均值,并標(biāo)準(zhǔn)化為內(nèi)部參比miR-39,以獲得Δct值。如材料和方法[10]中所述計(jì)算2-Δct和2-ΔΔct值。通過(guò)分析受試者血清樣品中的表達(dá)來(lái)標(biāo)準(zhǔn)化這兩種miRNA的qRT-PCR數(shù)據(jù)。
與BT 患者和正常健康女性相比,OvCa 患者血清中miRNA(miR-29c、miR-93)濃度更高。N、BT和OvCa 組中miR-29c 的平均相對(duì)濃度分別為0.003、0.015和0.053(見(jiàn)圖2A)。N、BT和OvCa組中miR-93的平均相對(duì)濃度分別為0.112、0.345 和0.630(見(jiàn)圖2B)。散點(diǎn)圖顯示,OvCa患者miR-29c和miR-93的血清濃度高于正常健康女性,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(見(jiàn)圖2)。
圖2 不同組別miR-93濃度含量(OvCa 患者(n=20)、BT 患者(n=12)和正常健康女性(n=12)血清中miR-29c,miR-93的差異表達(dá)散點(diǎn)圖)。
通過(guò)IBM SPSS Statistics 軟件對(duì)OvCa 患者血清中的miR-29c、miR-93 和CA125 進(jìn)行聯(lián)合分析。參照正常CA125(<35 U/mL)范圍,選擇中位數(shù)18 U/mL作為正常健康女性組的CA125值,miR-29c、miR-93血清水平的差異顯著,OvCa 患者和健康正常女性miR-29c、miR-93、CA125及其組合的AUC值分別為0.599、0.538、0.893 和0.910。miR-29c、miR-93 與CA125組合可以區(qū)分OvCa患者和正常健康女性,敏感性為89%(見(jiàn)圖3)。miR-29c、miR-93、CA125 及其組合的敏感性和特異性由最高的約登指數(shù)確定(敏感性+特異性-1)??傊?,將miR-29c、miR-93與CA125結(jié)合起來(lái)作為診斷OvCa的新方法是可行的。
圖3 ROC曲線分析
該實(shí)驗(yàn)所檢測(cè)卵巢癌癥20例患者中,隨訪到16例,其中4例因聯(lián)系方式改變而失訪,截止到2020年12月31日,所隨訪患者隨訪時(shí)間均為≥4年、<5年,結(jié)局變量為是否復(fù)發(fā)。因變量為是否復(fù)發(fā),賦值:0=未復(fù)發(fā),1=復(fù)發(fā)。自變量為miR29C、miR93 和CA125。選擇Logistics 回歸進(jìn)行分析。經(jīng)Logistics回歸分析可知,miR29C、miR93 和CA125 對(duì)于是否復(fù)發(fā)沒(méi)有影響(P>0.05)(見(jiàn)表2)。
表2 預(yù)后影響因素篩選結(jié)果
卵巢位于盆腔深處,早期病變不易被發(fā)現(xiàn),目前臨床上缺乏有效的篩查手段。大多數(shù)患者出現(xiàn)癥狀前來(lái)就診時(shí)已進(jìn)展為晚期卵巢癌。治療效果明顯降低,患者預(yù)后差、生存率極低。因此,尋找特異性標(biāo)志物以實(shí)現(xiàn)對(duì)卵巢癌的二級(jí)預(yù)防,早發(fā)現(xiàn)、早診斷并進(jìn)行早期精準(zhǔn)治療是改善卵巢癌患者不良預(yù)后的關(guān)鍵。
miRNA是一組內(nèi)源性非蛋白編碼RNA,約占人類基因組的1%~5%。其廣泛參與基因的表達(dá)和信號(hào)通路的調(diào)控,主要功能是參與基因轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控[6]。miRNA在腫瘤、炎癥等疾病中發(fā)揮重要作用,是目前國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn),關(guān)于miRNA在卵巢癌發(fā)病機(jī)制中的研究仍處于起步階段。2020年胡菊梅等通過(guò)qRT-PCR 法檢測(cè)卵巢癌組織中和正常卵巢組織中miR-29b和miR-187的表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)miR-29b在卵巢癌組織中呈低表達(dá),而miR-187 呈高表達(dá),提出miR-29b 和miR-187 與卵巢癌的分化程度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等臨床病理特征及預(yù)后相關(guān),認(rèn)為miR-29b和miR-187可能共同影響卵巢癌不良預(yù)后[11]。國(guó)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)miRNA-141 在卵巢癌細(xì)胞中呈高表達(dá),可促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞異常增殖,與卵巢癌轉(zhuǎn)移及預(yù)后有關(guān)[12]。miR-519a 通過(guò)調(diào)控信號(hào)通路及轉(zhuǎn)錄激活因子3(activating transcription factor 3,STAT3)發(fā)揮抑癌作用[13]。這表明多種miRNA可能與卵巢癌發(fā)生發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。研究表明miR-29c是血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的調(diào)節(jié)因子,miR-29c 通過(guò)靶向結(jié)合IGF-1 的3’-UTR,參與調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞循環(huán)、增殖和血管形成等[14]。Liu 等[15]研究發(fā)現(xiàn)miR-29c 靶向抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表達(dá),促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的血管參與腫瘤形成。2015年穆鵬等[16]采用qRT-PCR對(duì)65 例卵巢癌患者經(jīng)手術(shù)切除的上皮性卵巢癌組織標(biāo)本進(jìn)行檢測(cè)分析發(fā)現(xiàn),卵巢癌組織中miR-29c表達(dá)水平高于正常組和良性腫瘤組。卵巢癌組miR-29c 表達(dá)水平與腫瘤分化程度、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移具有相關(guān)性,提出miR-29c 在卵巢癌診斷及病情評(píng)估方面具有一定應(yīng)用價(jià)值。本研究結(jié)果顯示,OvCa 患者血清中miR-29c 的濃度明顯高于卵巢良性腫瘤和正常健康女性的血清濃度(P<0.05)。這提示miR-29c 可能通過(guò)調(diào)節(jié)血管形成促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖侵襲,在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。通過(guò)檢測(cè)血清miR-29c 的表達(dá)情況可能輔助診斷卵巢癌。
miR-93 是近年發(fā)現(xiàn)的位于染色體7922 上的miR-106b-25基因簇,在非小細(xì)胞肺癌、子宮內(nèi)膜癌和乳腺癌組織中呈現(xiàn)高表達(dá)[17~19]。研究結(jié)果顯示[20],miR-93 通過(guò)調(diào)控抑癌基因PTEN 發(fā)揮作用,過(guò)表達(dá)的miR-93 可阻斷細(xì)胞凋亡,與結(jié)直腸癌相關(guān)。miR-93 過(guò)表達(dá)可以促進(jìn)鼻咽癌細(xì)胞[21]和食管癌細(xì)胞[22]的異常增殖,其過(guò)表達(dá)還與膽管癌的發(fā)生及發(fā)展密切相關(guān)[23]。miR-93 在胃癌組織及胃癌細(xì)胞株中的表達(dá)明顯升高,過(guò)表達(dá)的miR-93 可顯著促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖,并誘導(dǎo)細(xì)胞由Go/G1期向S期演進(jìn),提出miR-93 通過(guò)促進(jìn)細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞周期的演進(jìn)而參與胃癌的形成[24]。這提示miR-93 在癌癥中發(fā)揮著促癌基因的作用。課題前期研究,分別在卵巢癌細(xì)胞株(A2780)和正常卵巢上皮細(xì)胞株(IOSE-80)中提取得到miRNA,并采用qRT-PCR 檢測(cè)兩種不同細(xì)胞系中miR-93 的相對(duì)表達(dá)水平,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示miR-93 在卵巢癌細(xì)胞系中的水平明顯高于正常卵巢上皮細(xì)胞[25]。然而,陳說(shuō)等[26]研究發(fā)現(xiàn)上皮性卵巢癌和卵巢交界性腫瘤中,miR-93的表達(dá)水平顯著低于正常卵巢組織,miR-93的表達(dá)水平與分化程度及FIGO 分期呈負(fù)相關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,Lnc RNA TDRG1 通過(guò)抑制miR-93 進(jìn)而解除miR-93對(duì)Rho C(ras homolog family member c,Ras同源家族成員C)的靶向抑制作用,從而參與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展。本研究結(jié)果顯示,OvCa患者miR-93的血清濃度顯著高于卵巢良性腫瘤組和正常健康女性,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這提示miR-93可能抑制細(xì)胞凋亡,增強(qiáng)卵巢癌細(xì)胞異常增殖及遷移能力,參與卵巢癌的發(fā)生發(fā)展。通過(guò)檢測(cè)血清中miR-93的表達(dá)水平,可能提高卵巢癌的臨床診斷的準(zhǔn)確率。關(guān)于miR-93 在血清、卵巢癌細(xì)胞系中與卵巢癌組織中表達(dá)水平的差異,課題組將在今后研究中繼續(xù)探討。
miRNA 在細(xì)胞生長(zhǎng)、分化過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,對(duì)多種癌細(xì)胞的增殖、侵襲及轉(zhuǎn)移產(chǎn)生重要影響[27]。血清中miRNA 具有穩(wěn)定性、耐受核酸酶活性以及易檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn),可以作為腫瘤的非侵入性的生物學(xué)標(biāo)志物。檢測(cè)血液中表達(dá)明顯的miRNA 作為惡性腫瘤診斷手段已應(yīng)用于臨床。然而,迄今為止在臨床上還沒(méi)有miRNA 或miRNA 組被用作卵巢癌的生物標(biāo)記。本研究通過(guò)ROC曲線分析結(jié)果顯示,miR-29c、miR-93與CA125的結(jié)合在診斷OvCa方面比CA125更為靈敏和準(zhǔn)確,敏感性為89%。以上結(jié)果表明,miR-29c、miR-93 和CA125 的組合可能對(duì)卵巢癌的診斷具有潛在臨床意義。
綜上所述,miR-29c、miR-93 可能在卵巢癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起重要作用,miR-29c、miR-93 和CA125 的組合提高卵巢癌診斷的靈敏度和特異度,可能對(duì)卵巢癌的診斷具有潛在臨床意義。miR-29c、miR-93 或許可以作為預(yù)測(cè)卵巢癌的生物學(xué)標(biāo)志物。本研究的不足之處在于樣本量不足,在后續(xù)研究中,課題組將繼續(xù)擴(kuò)大樣本量,進(jìn)一步證實(shí)該研究的可靠性,并檢測(cè)miR-29c、miR-93在卵巢癌血清和癌灶組織中的表達(dá)情況,通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)探究miR-29c、miR-93參與卵巢癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制。