肝癌患者肿瘤组织和血清lncRNAs水平变化的研究
2019-11-18王一涵冯亚星刘卫辉
王一涵,冯亚星,刘卫辉
肝细胞肝癌(HCC)是癌症死亡的第三大缘由之一的恶性肿瘤[1]。由于HCC具有侵袭性强、转移率高和隐蔽性强等特点,大多数HCC患者确诊时已为中晚期[2]。目前,影像学检查和肿瘤标志物检测为HCC的早期诊断与筛查的两大类检测手段。传统的影像学检查依赖于操作者的技术和经验,使HCC的早期诊断存在有一定的误差[3]。此外,近年来研究发现,肿瘤标志物甲胎蛋白(AFP)在HCC患者中存在一定的假阴性,特异性不尽如人意。因此,寻找高效的HCC早期预测诊断标志物,将有利于提高HCC患者的生存率[4]。
近年来研究发现,长链非编码RNA(lncRNA)能够发挥许多重要的生物学功能,可通过外源性沉默、剪切调控、作为ceRNA与对应miRNA相作用、与蛋白质相互作用以及遗传变异等多种方式调控基因表达[5]。许多lncRNAs通过影响肿瘤细胞的生长、凋亡、浸润与转移等生理过程成为新的肿瘤标志物的重要来源[6]。本研究结合已有研究及文献报道,挑选了4个与肿瘤发生密切相关的lncRNAs,包括lncRNA HOTAIR[7]、lncRNA HOTTIP[8]、lncRNA DANCR[9]和lncRNA TCF7[10],这些lncRNAs密切调控上皮-间质转化(EMT)过程及肿瘤干细胞特性维持。本研究通过检测上述lncRNAs在HCC组和对照组组织和血清中的表达情况,讨论其作为HCC早期诊断标志物的潜在价值,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 病例资料 选取医院2017年9月~2018年9月收治的28例HCC患者(HCC组),以及同期12例肝血管瘤患者(对照组),均经组织病理学检查确诊。本研究经医院伦理委员会批准,所有患者及其家属均知情同意。
1.2 标本取材及处理 所有受试者均用干燥采血管抽取其外周静脉血各4 ml,于4℃静置≥0.5 h。离心机在4℃400 r/min条件下离心10 min;取上清,之后4℃ 1800 r/min再离心10 min,最后得血清待测。另收集患者手术切除的肝血管瘤组织和HCC患者的癌组织和癌旁组织(距癌组织边缘超过2 cm,病理检查未见癌细胞)标本。
1.3 检测指标 取上述血清和组织标本,分别使用TRI REAGENT BD和TRIZOL(美国加州Invitrogen life technologies)试剂提取总RNA[11]。将所得的RNA根据反转试剂盒使用操作说明书将其反转录成cDNA。用Real-time PCR检测组织和血清中lncRNAs的相对表达量, 采用 2×PCR master mix(Arraystar),取适量cDNA作为摸板,10 μl体系进行扩增,以β-actin为内参基因。
1.4 统计学方法 应用SPSS 18.0统计软件分析,计量资料以±s表示,多组间比较采用One-way ANOVA分析,两组间比较采用t检验;评估HCC的诊断价值时,通过受试者工作特征曲线下面积(AUC)进行评估;P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 组织中各lncRNAs的表达水平比较 HCC癌组织中,lncRNA DANCR和lncRNA TCF7相对表达量明显高于肝血管瘤组织和癌旁组织 (P<0.05),而 lncRNA HOTAIR 和 lncRNA HOTTIP相对表达量与肝血管瘤组织与癌旁组织相对表达量则无明显差异(P>0.05)。见表1
表1 两组组织中各lncRNAs表达水平比较
2.2 血清中各lncRNAs表达水平比较 与对照组比,HCC组血清中 lncRNA DANCR和 lncRNA HOTTIP表达量显著上调(P<0.05),lncRNA HOTAIR和lncRNA TCF7的表达量则无显著差异(P>0.05,表2)。
表2 两组血清中各IncRNAs表达水平比较
2.3 血清lncRNAs表达水平对HCC的诊断效能血清lncRNA HOTAIR诊断HCC的AUC为0.563(95%CI:0.387~0.738,P> 0.05),lncRNA DANCR 为0.821(95%CI:0.677~0.966,P< 0.05),lncRNA HOTTIP为0.902(95%CI:0.806~0.998,P< 0.01),lncRNA TCF7为0.563(95%CI:0.347~0.778,P> 0.05)。 联合 lncRNA DANCR和lncRNA HOTTIP检测诊断的AUC为0.929(95%CI:0.808~0.996,P< 0.01),见图 1、2。
3 讨论
HCC作为一种世界范围内高发的癌症,大多数HCC患者在确诊时已是中晚期。目前亟待解决的问题就是寻找稳定可靠的肿瘤标志物,改善HCC缺乏有效早期诊断手段的难题。
近年研究发现,lncRNA是调节多种生物过程的重要参与者,lncRNA的异常表达与肿瘤的发生密切相关[12]。据报道,lncRNA可作为竞争性内源RNA(ceRNA)进行调控,以便在转录后与其他RNA转录物进行通信[13]。Chang等研究发现,lncRNA XIST被加工成microRNA片段(miRNA-181a),它可以通过靶向PTEN促进 HCC转移[14]。lncRNA HULC、lncRNA PVT1、lncRNA ATB、lncRNA DANCR、lncRNA HEIH等先后被报道在原发性肝癌组织中差异表达,与肝癌发生、发展密切相关。因此,lncRNA被认为是HCC患者预后和预测的生物标志物。
本研究主要立足于肿瘤干细胞及EMT过程,这两个与HCC发生密切相关的生物学事件,选择与二者密切相关的 4个 lncRNAs(lncRNA HOTAIR、lncRNA HOTTIP、lncRNA DANCR和lncRNA TCF7)进行研究。Zhang等[15]研究发现,lncRNA HOTAIR通过Wnt信号通路调节EMT过程,通过维持干细胞特性参与肝癌的发生与发展过程。与此同时,lncRNA HOTTIP因为与lncRNA HOTAIR来源的位置相近,同时也与EMT过程及肿瘤干细胞特性维持密切相关[16]。Liu等[17]研究指出,lncRNA DANCR在干细胞样肝癌细胞中过表达,可以通过调节EMT过程进而与肝癌发生密切相关。Yan等[18]研究发现,lncRNA TCF7在HCC细胞和肝癌干细胞中高表达,并且lncRNA TCF7能诱导EMT过程的发生。
本研究结果显示,在HCC患者癌组织中,lncRNA DANCR和lncRNA TCF7水平表达显著上调,而lncRNA HOTAIR和lncRNA HOTTIP水平表达则无显著差异。而在HCC患者血清中,lncRNA HOTTIP和lncRNA DANCR的相对表达量均显著上调。最后为了评估所选lncRNAs对HCC的诊断效能,本研究根据血清4个lncRNAs表达水平绘制ROC曲线,结果显示,血清lncRNA HOTTIP和lncRNA DANCR联合检测的诊断效能最佳,其AUC为0.929。
图2 lncRNA DANCR与lncRNA HOTTIP联合检测诊断HCC的ROC曲线
图1 血清lncRNAs分别单独检测诊断HCC的ROC曲线
综上所述,lncRNA HOTTIP和lncRNA DANCR无论是单独或二者联用,均有望成为HCC早期预测诊断指标,而二者联合的诊断效能最佳。本研究也存在一定的局限性,如样本量较少。其次,本研究为单中心研究,且未对所选标志物用于患者预后的长期随访。