胃癌组织miR-155的表达及其与临床预后的关系
2016-02-09马建明
周 明, 马建明
扬州市第一人民医院普通外科, 扬州 225001
论 著
胃癌组织miR-155的表达及其与临床预后的关系
周 明, 马建明*
扬州市第一人民医院普通外科, 扬州 225001
目的:探讨胃癌组织miR-155的表达水平及其临床意义。方法:收集手术切除的胃癌标本116例,采用实时荧光定量反转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测癌及癌旁组织miR-155的表达水平,分析其与临床病理的关系及对临床预后的影响。采用免疫组织化学法检测癌组织中PTEN的表达,分析其表达与miR-155的相关性。结果:胃癌组织miR-155表达高于配对癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.001);miR-155高表达与肿瘤TNM分期、侵犯层次、淋巴结转移有关(P<0.05)。K-M曲线分析表明,miR-155高表达预示着较低的3年无病进展率(P<0.001)及总生存率(P<0.001)。PTEN表达与miR-155负相关,miR-155高表达患者PTEN表达低(P<0.001)。结论:miR-155与胃癌发生发展密切相关,可能是胃癌潜在的临床诊断及预后指标。
胃癌;miR-155;PTEN;临床意义;预后
胃癌在我国发病率、死亡率较高,严重威胁国人的生命健康,但目前发病机制仍未完全明确[1-3]。微小RNA(miRNAs)在调控肿瘤发生、侵袭及转移等多个环节发挥重要作用,可能是肿瘤临床诊治新的靶点,成为目前肿瘤精准医学研究的热点。既往研究[4-7]表明:miR-155在包括结直肠癌、乳腺癌在内的多种恶性肿瘤中高表达,且与肿瘤的发生发展密切相关。因此,本研究采用实时荧光定量反转录聚合酶链反应(qRT-PCR)技术检测胃癌组织miR-155的表达,并分析其与胃癌患者临床预后间的关系,探讨其在胃癌发生发展中的作用。
1 材料与方法
1.1 一般资料 收集2010年7月至2013年4月扬州市第一人民医院普通外科手术切除的胃癌标本116例。每例标本均配对距肿瘤5 cm以上的癌旁组织。手术标本离体后,5 min内无菌取材并迅速存放在液氮,于-80℃冰箱中保存。患者包括男性46例,女性70例;年龄 37~83岁,平均(59±3)岁。入选标准:经病理确诊的原发性胃癌患者,术前未行放化疗;患者及家属配合,并签署知情同意书,愿意提供临床随访资料。排除标准:术前行新辅助化疗;病理确定为转移性胃癌。本研究通过医院医学伦理委员会审核。
1.2 组织总RNA的提取及反转录反应 胃癌组织及癌旁组织总RNA的提取采用RNA提取试剂盒(美国LC Science公司),按照试剂盒说明书操作。琼脂糖凝胶电泳法检测RNA的完整性。miR-155茎环反转录反应引物为5′-CGC TGC TAC CTG AGA GTA GAC CAG ATG CAG CGA CCC CT-3′,由上海博仕生物服务公司设计合成。应用反转录试剂盒(上海博仕生物服务公司)配制10 μL反转录体系,反应条件为37℃ 15 min,85℃ 5 s,反应结束后放-20℃保存。
1.3 Real-time PCR检测miR-155的表达 引物由上海博仕生物服务公司设计合成,miR-155上游引物:5′-TTA ATG CTA ATC GTG ATA G-3′,下游引物:5′-ACC TGA GAG TAG ACC AGA-3′;内参U6上游引物:5′-CTT CGG CAG CAC ATA TAC TAA AAT-3′,下游引物:5′-CAG GGG CCA TGC TAA ATC TTC-3′。应用SYBR Green实时荧光定量PCR试剂盒(日本TaKaRa公司)配制25 μL PCR反应体系,反应条件为:94℃ 3 min预变性后,94℃ 30 s,45℃ 30 s,72℃ 30 s;35个循环。所有反应设2个复孔。记录每个反应管中的荧光信号达到所设立阈值时所经历的循环数(即Ct值),将原始数据取2次重复的平均值后,用内参基因进行归一化,分别计算癌组织及配对癌旁组织中的miR-155的相对表达量。
1.4 免疫组化法检测PTEN的表达 将所有患者胃癌病理标本制作4 μm厚度病理切片,严格按照GeneTech的EnVision免疫组化试剂盒说明书进行S-P法免疫组化染色。每张免疫组化切片在光镜下随机取3个视野拍照保存后,根据染色强度和阳性细胞百分率对免疫组化结果进行半定量分析。由2位病理科医师独立进行免疫组化染色评分后取均值。染色强度评分如下:未着色者计0分,着色浅者计1分,中度着色者计2分,强着色者计3分。阳性细胞百分率评分如下:阴性者计0分,阳性细胞数≤10%者计1分,11%~50%者计2分,51%~80%者计3分,≥80%者计4分。每张切片计分=染色强度×阳性细胞百分率。
1.5 统计学处理 采用SPSS 20.0统计软件分析。用Kolmogorov-Smirnov检验分析每组数据是否符合正态分布。数据均以中位数(四分位数)表示。采用非参数Wilcoxon符号秩和检验分析胃癌组织和配对癌旁组织miR-155表达差异。用Mann-WhitneyU检验和Kruskal-Wallis检验分析miR-155表达水平与胃癌临床各病理参数之间的关系。生存曲线用Kaplan-Meier(K-M曲线)方法创建,并用Log-rank方法检验。PTEN的表达和miR-155表达的相关性采用Pearson相关分析。检验水准(α)为0.05。
2 结 果
2.1 胃癌及癌旁组织中miR-155的表达差异 结果(图1)表明:癌组织miR-155的表达水平高于癌旁组织,差异有统计学意义(P<0.001)。
图1 胃癌与癌旁正常组织中miR-155的表达差异
2.2 胃癌组织miR-155表达水平与患者临床病理特征的关系 结果(表1)表明:胃癌组织miR-155表达水平与侵犯层次、TNM分期、淋巴结转移明显相关(P<0.05),高表达miR-155患者较低表达患者有较深的肿瘤浸润深度、较高的TNM分期及较多的淋巴结转移,而与性别、年龄、肿瘤大小及脉管侵犯无明显相关。
2.3 胃癌组织miR-155表达与胃癌患者临床生存之间的关系 本研究限定36个月为随访总生存期及无病进展期的截点。结果表明:随访期内,116例患者中有68例进展,61例死亡。3年总累计无病生存率及总生存率分别为41.4 % 和47.4%。为研究miR-155表达对预后的影响,依据miR-155在胃癌患者中表达的中位数分为高表达组及低表达组。采用K-M曲线分析miR-155表达在胃癌患者预后中的意义。3年累计无病生存率在高表达组为17.9 %,明显低于低表达组的42.5 %(P<0.001,图2A);3年累计总生存率在高表达组为22.0%,明显低于低表达组的50.5 %(P<0.001,图2B)。
表1 胃癌组织miR-155表达与患者临床病理特征的关系
图2 胃癌患者基于miR-155表达的Kaplan-Meier生存曲线A:3年无病进展生存率;B:3年总生存率
2.4 miR-155表达与抑癌基因PTEN表达的相关性 结果表明:miR-155表达与PTEN表达负相关(r=-0.8453,P<0.001),miR-155高表达患者PTEN表达较低(图3、图4)。
图3 胃癌组织miR-155不同表达组中PTEN蛋白的表达Original magnification: ×20 (A, B), ×40 (C, D)
图4 胃癌组织PTEN的表达与miR-155表达的相关性
3 讨 论
Tsukamoto等[6]采用基因芯片方法分析470种miRNA在胃癌中表达,筛选出胃癌miRNAs表达谱。Zhang等[7]研究结果显示,miR-21在胃癌组织中表达上调,其通过作用于靶基因第10号染色体上缺失与张力蛋白同源的磷酸脂酶基因(PTEN),从而促进胃癌增殖和转移。这些研究结果表明,miRNAs发挥促癌基因或抑癌基因作用,参与胃癌发生发展。
MiR-155是一种经典的多功能miRNA,参与许多生物过程,包括造血、免疫及炎症反应。miR-155可以抑制Caspase-3或促凋亡基因TP53BP1的活性,起到抗凋亡的作用[8],还可以通过下调SOCS1基因起到促进增殖的作用[9]。Yamanaka等[10]发现,miR-155在淋巴瘤/白血病中高表达,通过下调抑癌基因,如PTEN、PDCD4 和SHIP1,激活Akt信号通路促进疾病进展。Du等[11]发现,miR-155在鼻咽癌中高表达,且能够下调与疾病进展及临床预后相关的基因JMJD1A的表达。以上证据显示,miR-155在恶性肿瘤的发生、进展及预后方面起着不可忽视的作用。
为了探讨miR-155在胃癌中的作用,本研究采用RT-qPCR技术检测116例胃癌及配对癌旁组织miR-155的表达水平,并分析其与胃癌临床病理特征的关系。本研究结果显示,miR-155在胃癌组织中表达升高,且高表达miR-155与TNM分期、肿瘤侵犯层次及淋巴结转移有关。研究结果发现,miR-155的表达与PTEN负相关,miR-155高表达患者PTEN表达较低,提示miR-155在胃癌中可能通过靶向PTEN蛋白发挥致癌作用,且参与胃癌进展。
为了进一步研究miR-155的表达在胃癌患者预后中的作用,本研究随访了术后116例胃癌患者。36个月的随访期内,116例患者中有68例进展,61例死亡。K-M曲线分析结果提示:3年累计无病生存率在miR-155高表达组为17.9%,而在低表达组为42.5%。3年累计总生存率在高表达组为22.0%,低表达组为50.5%。Log-rank检验提示:miR-155高表达组的3年累计无病生存率及3年累计总生存率均低于miR-155低表达组(P<0.001)。结果提示高miR-155表达可能预示着胃癌患者较差的预后。
Lu等[12]报道,miR-155在胃癌组织中高表达,并且参与胃癌的进展,与本研究结果一致。本研究纳入了含有116例患者的队列研究,并且对患者的预后进行了分析,发现miR-155在胃癌组织中也呈高表达趋势,并且还与TNM分期、肿瘤侵犯层次及患者的预后密切相关。
综上所述,miR-155可能是胃癌潜在的诊断、预后及治疗靶点,测定血浆中miR-155的表达可能会成为早期诊断胃癌及评价预后的辅助指标。
[1] 朱大刚,单国平,戎亚雄,等.胃癌切除术后患者预后的相关因素分析[J].中国临床医学, 2014,21(6): 661-662.
[2] 王 玮,靳洁洁,龙子雯,等.胃癌根治术后并发胃肠道瘘的诊治:附15例报告[J].中国临床医学,2015,22(3): 353-355.
[3] 杨 洁,李连顺,武赞凯,等.胃癌肝转移治疗进展[J].兰州大学学报(医学版),2015,41(2): 15-19.
[4] SHIBUYA H,IINUMA H,SHIMADA R,et al.Clinicopathological and prognostic value of microRNA-21 and microRNA-155 in colorectal cancer[J].Oncology,2010,79(3-4):313-320.
[5] CHEN J, WANG B C, TANG J H.Clinical significance of microRNA-155 expression in human breast cancer[J].J Surg Oncol,2012,106(3):260-266.
[6] TSUKAMOTO Y,NAKADA C,NOGUCHI T,et al.MicroRNA-375 is downregulated in gastric carcinomas and regulates cell survival by targeting PDK1 and 14-3-3zeta[J].Cancer Res,2010,70(6): 2339-2349.
[7] ZHANG B G, LI J F, YU B Q, et al.microRNA-21 promotes tumor proliferation and invasion in gastric cancer by targeting PTEN[J].Oncol Rep,2012,27(4):1019-1026.
[8] GIRONELLA M, SEUX M, XIE M J, et al.Tumor protein 53-induced nuclear protein 1 expression is repressed by miR-155, and its restoration inhibits pancreatic tumor development[J].Proc Natl Acad Sci USA, 2007, 104(41): 16170-16175.
[9] JIANG S, ZHANG H W, LU M H, et al.MicroRNA-155 functions as an OncomiR in breast cancer by targeting the suppressor of cytokine signaling 1 gene[J].Cancer Res,2010,70(8):3119-3127.
[10] YAMANAKA Y,TAGAWA H,TAKAHASHI N,et al.Aberrant overexpression of microRNAs activate AKT signaling via down-regulation of tumor suppressors in natural killer-cell lymphoma/leukemia[J].Blood,2009,114(15):3265-3275.
[11] DU Z M, HU L F, WANG H Y, et al.Upregulation of MiR-155 in nasopharyngeal carcinoma is partly driven by LMP1 and LMP2A and downregulates a negative prognostic marker JMJD1A[J].PLoS One,2011,6(4):e19137.
[12] LU X, CHENG C, ZHU S, et al.SATB1 is an independent prognostic marker for gastric cancer in a Chinese population[J].Oncol Rep,2010,24(4):981-987.
[本文编辑] 叶 婷, 贾泽军
Expression of miR-155 in gastric cancer and its prognostic significance
ZHOU Ming, MA Jian-ming*
Department of General Surgery, Yangzhou No.1 People’ Hospital, Yangzhou 225001, Jiangsu, China
Objective:To discuss the expression of miR-155 and its clinical significance in gastric carcinoma.Methods:One hundred and sixteen pairs of human gastric carcinoma tissues were obtained from patients who underwent surgical resection.The level of miR-155 in 116 gastric cancer tissues and the adjacent normal gastric tissues were detected by real-time fluorescent quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-qPCR), and the association between miR-155 expressions with clinicopathological factors and prognostic values were explored.Immunohistochemical staining for PTEN in all pathological specimens from gastric cancer biopsy was performed.The correlationship between PTEN and miR-155 expression was analyzed.Results:The expression of miR-155 in gastric cancer tissues was higher than that of adjacent normal gastric tissues (P<0.001).The up-regulated expression of miR-155 was associated with TNM stage, invasion level and lymph node metastases (P<0.05).Kaplan-Meier analysis demonstrated that high miR-155 expression clearly predicted poorer progression free survival (PFS,P<0.001) and overall survival (OS) (P<0.001) within three years.PTEN expression was negatively correlated to miR-155 expression.Gastric cancer tissues with higher miR-155 expression disclosed lower PTEN expression (P<0.001).Conclusions:MiR-155 may plays a pivotal role in the development and progression of gastric carcinoma, and it may be the potential biomarker in the diagnosis and prognosis of gastric carcinoma.
gastric carcinoma; miR-155; PTEN; clinical significance; prognosis
2016-01-21[接受日期]2016-09-26
周 明,硕士生,主治医师.E-mail: 13852200328@163.com
*通信作者(Corresponding author).Tel: 0514-82981199-81006, E-mail: genesis.7@live.cn
10.12025/j.issn.1008-6358.2016.20160076
R 735.2
A