miRNA-133b在胃癌组织中的表达及临床意义
2015-02-08武伟周洪伟李国兰何桦波
武伟 周洪伟 李国兰 何桦波
miRNA-133b在胃癌组织中的表达及临床意义
武伟 周洪伟 李国兰 何桦波
目的 分析miRNA-133b表达水平的改变与胃癌临床病理特征之间的关系,探讨miRNA-133b在胃组织中表达的意义。方法 选择手术治疗的胃癌患者肿瘤组织63例为研究对象,取切缘正常胃黏膜为对照,设计针对miRNA-133b的特异性引物,应用定量PCR方法检测胃癌组织中miRNA-133b表达水平的变化。结合临床病理资料对miRNA-133b的表达水平与肿瘤病理类型及临床病理分期之间的关系进行分析。检测胃癌细胞株中miRNA-133b的表达水平变化。结果 miRNA-133b在胃癌组织中表达水平明显低于正常胃黏膜组织[ΔCt:(-6.94±3.319)vs(-4.98±2.846),P<0.001]。其中45例miRNA-133b下调≥2.0倍,占71%;6例上调≥2.0倍,占10%;12例无明显变化,占19%。miRNA-133b与肿瘤病理类型、肿瘤TNM分期无明显相关性(P>0.05)。与正常胃黏膜细胞相比,在胃癌细胞株中miRNA-133b表达明显下调(P<0.05)。 结论 在胃癌组织及胃癌细胞中,miRNA-133b的表达水平均有不同程度的降低,但其下降程度和比例与临床特征无明显相关性。miRNA-133b的表达水平下调可能与促进肿瘤细胞增殖有关。
miRNA-133b 胃癌 定量PCR
胃癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一,全球每年胃癌新发病例近百万,我国每年新发现40万胃癌患者,占世界胃癌发病人数的42%[1]。探讨胃癌的发病机制对胃癌的早期诊断和治疗至关重要。近年来,有研究证实了微小RNA(miRNA)在胃癌研究中的重要作用,miRNA是一种内源性单链非编码小RNA,长度约为16~28nt。miRNA在各种生长分化及生理过程中都有广泛的影响,参与基因组的稳定及后天修饰,调节新陈代谢及肿瘤的发生和转移[2],目前已有研究表明miRNAs如 miRNA-21、miRNA-27a、miRNA-451、miRNA-143及miRNA-145等在胃癌发生、发展过程中发挥着重要的调控作用[3-6],另外参考胃癌临床样本miRNA表达谱芯片检测结果,我们发现miRNA-133b在胃癌中表达明显下调[7]。本研究旨在观察miRNA-133b在胃癌组织和细胞中的表达及其在胃癌发生、发展中的调控作用,以加深对胃癌生物学特点的认识,探寻胃癌预防和治疗的新靶点。
1 资料和方法
1.1 一般资料 经杭州师范大学附属医院医学伦理委员会批准,患者本人或家属签署知情同意书,收集我院普外科2012年6月至2014年6月期间经胃癌根治术获得的新鲜标本共63例,经病理学诊断证实所得标本为胃癌组织。所有患者在手术前均未行放射治疗、化学治疗等,此次是首次进行胃癌根治术。按美国癌症联合会(AJCC)胃癌TNM分期(2010年第7版)标准分期将胃癌组织分为为Ⅱ期(13例),Ⅲ期(40例),Ⅳ期(10例)。
1.2 方法
1.2.1 标本采集及保存 肿瘤标本取自肿瘤部位,阴性对照标本取自距离肿瘤外缘5cm以外的正常胃黏膜组织。所有标本取下后立即放入液氮中,随后放在-80℃冰箱中保存。胃上皮细胞株GES-1和胃癌上皮细胞株AGS、BGC-823、HGC-27、MKN-28和MKN-45由本实验室冻存,采用DMEM培养基,置于37℃、5%二氧化碳、饱和湿度的恒温培养箱中培养。
1.2.2 总RNA提纯 按Trizol试剂说明书,采用Trizol一步法提取组织和细胞中总RNA,使用ND-1000紫外/可见光分光光度计进行RNA质量和浓度鉴定。用琼脂电泳验证RNA的完整性。提取的RNA分装保存于-80℃超低温冰箱或立即用于逆转录。
1.2.3 实时定量PCR检测 以U6基因作内参,转录反应严格按照试剂盒说明书操作使用。实时荧光定量PCR仪(Rotor-Gene 3000,Corbett Research,AUS)和PCRmix试剂盒(QPK-201,TOYOBO)检测目的基因的表达水平。目的基因ΔCt=目的基因Ct值-内参基因的Ct值。引物序列见表1。
表1 miRNA-133b和U6的逆转录和PCR扩增引物序列
1.3 miRNA-133b表达水平与临床资料的相关分析 收集63例胃癌患者的基本人口学资料和相关临床资料,包括年龄、性别、肿瘤大小、病理分型、有无淋巴结转移等。根据以上资料对病例进行分组,比较miRNA-133b相对表达倍数在不同组间的差异。
1.4 统计学处理 采用SPSS17.0统计软件,计量资料以或中位数表示,两组间比较采用t检验或Wilcoxon秩和检验,多组间比较采用单因素方差分析或Friedman M检验。
2 结果
2.1 miRNA-133b在人胃癌组织中及胃癌细胞株内表达明显降低 miRNA-133b在多数胃癌组织中表达水平明显低于癌旁组织[ΔCt:(-6.94±3.319)vs(-4.98±2.846),P<0.001]。其中45例miRNA-133b下调≥2.0倍,占71%;6例上调≥2.0倍,占10%;12例无明显变化,占19%。此外,分别培养胃癌细胞株和正常胃黏膜细胞,并提取RNA,定量PCR检测miRNA-133b的表达水平,结果显示,miRNA-133b在胃癌细胞株内表达水平较胃正常上皮细胞内亦明显下降。在5个细胞株之间,BGC-823细胞中miRNA-133b表达水平最低,较GES-1细胞下降77.0%,AGS、HGC-27、MKN-28和MKN-45细胞中miRNA-133b表达水平与GES-1细胞比较,分别下降71.5%、68.3%、64.7%和50.8%(图1),该结果与胃癌组织标本中的检测结果一致,提示miRNA-133b表达水平与胃癌发生有紧密联系,miRNA-133b可能在胃癌发生、发展过程中发挥抑癌基因的作用。
图1 胃癌细胞株中miR-133b表达水平分析
2.2 miRNA-133b表达水平与临床资料的相关分析 63例胃癌患者中,与Ⅱ期胃癌相比,miRNA-133b表达水平在Ⅲ、Ⅳ期胃癌中也有较明显的下降趋势,但差异无统计学意义,其他特征如年龄、性别、肿瘤大小及病理分型等因素与miRNA-133b的表达水平无关(均P>0.05),见表2。
3 讨论
miRNA-133家族包括miRNA-133a和miRNA-133b两个成员,miRNA-133a在基因组定位于第18号染色体,而miRNA-133b则定位于第6号染色体。PrimiRNA-133b是一个由119个碱基组成的发夹状前体,经过Drosha和Dicer酶的剪切,最终变成22nt成熟的miRNA。既往研究提示,miRNA-133a和miRNA-133b在小鼠肌肉发育过程中的表达水平明显升高,并且可促进其分化成熟[8],被认为是“肌肉组织特定的miRNA”。然而新近的研究显示,miRNA-133b在正常人体组织中同样表达,而正常组织变成恶性肿瘤组织时,其表达水平又发生明显的改变。如在舌癌、膀胱癌、口腔上皮癌、肺癌、食管癌等[9-14],miRNA-133b表达水平明显发生改变,并能影响肿瘤细胞的增殖。本研究中,我们在体内和体外水平对63例胃癌中心组织及配对癌旁正常组织和多个胃癌细胞株中的miRNA-133b进行相关检测,发现多数胃癌组织中miRNA-133b的表达水平低于癌旁组织。另外,我们检测了miRNA-133b在胃癌上皮细胞株AGS、BGC-823、HGC-27、MKN-28和MKN-45中的表达水平,结果发现与正常黏膜细胞株GES-1相比,miRNA-133b在胃癌细胞株表达水平也明显下调。因此,基于以上实验结果,说明无论在组织水平还是细胞水平,miRNA-133b的下调表达是一个普遍现象。
表2 胃癌病例临床特征与miR-133b表达水平的相关分析
进一步分析miRNA-133b的表达与胃癌的临床病理因素的相关性显示,miRNA-133b的表达与胃癌患者的年龄、性别、肿瘤大小及胃癌的分化程度、淋巴结转移、TNM分期均无明显统计学相关性。因此在临床胃癌中,miRNA-133b表达水平下降的程度不能反应肿瘤的生物学行为,它不是一个理想的早期诊断及预测转移潜能的指标。然而由于本实验所用标本是近1~3年的手术切除标本,还缺乏长期跟踪随访的研究资料,因此我们尚不能确定miRNA-133b是否与肿瘤患者的预后相关。
本研究表明,miRNA-133b在胃癌组织及细胞中的表达普遍下调,由此可认为miRNA-133b在抑制胃癌发生、发展的某个或某些环节中发挥重要作用;而在胃癌发生、发展过程中的具体作用机制有待进一步研究阐述。
[1] 邹小农,孙喜斌,陈万青,等.2003-2007年中国胃癌发病与死亡情况分析[J].肿瘤,2012,(2):109-114.
[2] BushatiN,Cohen SM.MicroRNA functions[J].Annu Rev Cell Dev Biol,2007,23:175-205.
[3] Zhang Z Y,Li Z J,Gao C P,et al.miR-21 plays a pivotal role in gastric cancer pathogenesis and progression[J].Lab Invest,2008, 88(12):1358-1366.
[4] Liu T,Tang H,Lang Y,et al.MicroRNA-27 a functions as an oncogene in gastric asenocarcinoma by targeting prohibitin[J]. Cancer Lett,2009,273(2):233-242.
[5] Band res E,Bitarte N,Arias F,et al.MicroRNA-451 regulates macro-phage migration inhibitory factor production and proliferation of gastrointestinal cancer cells[J].Clin Cancer Res,2009,15 (7):2281-2290.
[6] Takagi T,Iio A,Nakagawa Y,et al.Decreased expression of microRNA-143 and-145 in human gastric cancers[J].Oncology, 2009,77(1):12-21.
[7] Akcakaya P,Ekelund S,Kolosenko I,et al.miR-185 and miR-133b deregulation is associated with overall survival and metastasis in gastrointestinal cancer[J].Int J Oncol,2011,39(2):311-318.
[8] Koutsoulidou A,Mastroyiannopoulos N P,Furling D,et al.Expression of miR-1,miR-133a,miR-133b and miR-206 increases during development of human skeletal muscle[J].BMC Dev Biol, 2011,11(6):34.
[9] Wong T S,Liu X B,Chung-Wai Ho A,et al.Identification of pyruvate kinase type M2 as potential oncoprotein in squamous cell carcinoma of tongue through microRNA profiling[J].Int J Cancer, 2008,123(2):251-257.
[10] Nohata N,Hanazawa T,Enokida H,et al.microRNA-1/133a and microRNA-206/133b clusters:dysregulation and functional roles in human cancers[J].Oncotarget,2012,3(1):9-21.
[11] Kozaki K,Imoto I,MogiS,et a l.Exploration of tumor-suppressive microRNAs silenced by DNA hypermethylation in oral cancer[J].Cancer Res,2008,68(7):2094-2105.
[12] Kano M,Seki N,Kikkawa N,et al.miR-145,miR-133a andmiR-133b:Tum or-supp ressive miRNAs target FSCN1 in esophagealsquamous cell carcinom a[J].Int J Cancer,2010,127 (12):2804-2814.
[13] Craw ford M,Batte K,Yu L,et a l.MicroRNA 133B targets prosurvival molecules MCL-1 and BCL2L2 in lung cancer[J]. Biochem Biophys Res Commun,2009,388(3):483-489.
[14] Ichimi T,Enokida H,Okuno Y,et al.Identification of novel microRNA targets based on microRNA signatures in bladder cancer[J].Int J Cancer,2009,125(2):345-352.
Expression of miRNA-133b in gastric cancer and its clinical significance
WUWei,ZHOU Hongwei,LI Guolan,et al.Department of General Surgery,Affiliated Hospital,Hangzhou Normal University,Hangzhou 300015,China
miRNA-133b Gastric cance Quantitative real-time PCR
2015-05-26)
(本文编辑:严玮雯)
310015杭州师范大学附属医院普外科
【 Abstract】 Objective To investigate the exp ression of miR-133b in gastric cancer and its c linicopathological significance. Methods Sixty three specimens of p rimary gastric cancer and corresponding pericancerous gastric tissue were collected.The level of miRNA-133b was exam ined using quantitative real-time PCR assay(qPCR);the correlation between miRNA-133b level and c linicopathologic features were analyzed.The exp ression ofmiR-133b in 5 human gastric cancer cell lines was also exam ined by qPCR.Results Themean exp ression levelofmiRNA-133b was down-regulated in gastric cancer tissues compared with the ad jacent tissues[ΔCt:(-6.94±3.319)vs(-4.98±2.846),P<0.001].Among 63 pairs gastric cancer tissues,45 cases showed down-regulation of miRNA-133b>2 folds,12 cases had no d ifference,6 cases d isp layed up-regulation>2 folds.No significantassociations were detected between the levelofmiRNA-133b exp ression and TNM stage in gastric cancer(P>0.05).miRNA-133b was also marked ly down-regulated in gastric cancer cell lines. Conclusion miRNA-133b exp ression is down-regulated in gastric cancer tissue and human gastric cell lines.There is no association of miRNA-133b exp ression w ith TNM staging.