miR155在胃腺癌发病中的作用及机制探讨

陆忠凯，李晓岚，陈志荣

南京医科大学附属苏州医院消化内科(东区), 江苏 苏州 215001

miR155在胃腺癌发病中的作用及机制探讨

陆忠凯，李晓岚，陈志荣

南京医科大学附属苏州医院消化内科(东区), 江苏 苏州 215001

目的 探讨miR155在胃腺癌发病中的作用及可能机制。方法 收集2013年1月-2014年12月在南京医科大学附属苏州医院确诊的胃腺癌患者30例，收集临床资料，抽取外周血5 ml分离血浆，检测外周血中miR155和胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factor,IGF-1)，同时留取胃腺癌手术标本及癌旁正常组织，检测组织内miR155和IGF-1，分析它们的相关性。20名健康体检者外周血作为对照。结果 胃腺癌患者外周血及组织中miR-155的表达明显增高，并随着临床分期的增高而进一步增高。胃腺癌患者外周血及组织中IGF-1明显增高，表达水平与肿瘤侵袭程度有关。miR155与IGF-1具有相关性。结论 miR155参与胃腺癌的发病，可能通过调控IGF-1/IGF-1R信号通路来促进胃腺癌生长。

胃腺癌；miR155；胰岛素样生长因子1

目前胃癌是临床常见的消化道恶性肿瘤之一，胃癌分类中胃腺癌的发病率较高，由于胃癌的发病机制尚不完全明确，且缺乏有效的早期发现胃癌的临床指标，胃癌发现时往往已是中晚期，预后较差。microRNA(miRNA)是近年发现的一类长度为19～25个核苷酸的非编码小分子RNA，它能降解靶基因mRNA或抑制其翻译，从而参与调控细胞凋亡、增殖及分化。miR-155具有癌基因的性质并与肿瘤的发生密切相关，如人类淋巴瘤，且miR-155是迄今为止发现的唯一的独立致癌miRNA。胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor，IGF)是一种广谱的促进细胞增殖、分化，抑制细胞凋亡的生长因子。它的有丝分裂原性及抗凋亡活性能促进肿瘤细胞的生长与分化，可能与诸多肿瘤有关，本文主要探讨miR155在胃腺癌发病中的作用及其对IGF-1的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料2013年1月-2014年12月南京医科大学附属苏州医院收治的经根治术或因并发症经姑息手术病理确诊的胃腺癌患者30例，男19例，女11例，中位年龄(48.6±3.8)岁。临床分期Ⅰ期6例，Ⅱ期13例，Ⅲ期7例，Ⅳ期4例。所有纳入研究病例均获得患者及医院伦理委员会同意。

1.2 方法

1.2.1 miR155的检测：采用QIAGEN miRNeasy Mini Kit(凯杰生物工程有限公司，德国)实时荧光定量Real-time PCR 加尾法，检测条件95 ℃ 15 min，94 ℃ 15 s，55 ℃ 30 s，70 ℃ 30 s，40个循环。肿瘤组织及癌旁组织用匀浆器制成均浆。外周血以miR-139作为外参，组织标本用U6内参代替miR-139外参。PCR引物序列 5’-TTAATGCTAATCGTGATAGGGGT-3’，下游引物为 QIAGEN 公司通用引物。每个反应管内的荧光信号到达设定的域值时所经历的循环数为Ct值，ΔCt为检测标本miR155的Ct值-同样本外参Ct值，重复2次取均值。ΔΔCt为AP检测组ΔCt平均值-健康对照组ΔCt平均值，健康对照组及癌旁正常组织miR155相对表达量为1。采用2-ΔΔCt法计算出miR155的相对表达量。

1.2.2 IGF-1的检测：采用酶标化学发光免疫分析的方法，使用MMULITE/IMMULITE 1000 IGF-1分析系统(西门子，德国)检测。操作方法按说明书进行。

2 结果

2.1 各组miR155的表达胃腺癌患者外周血中miR155的表达较健康对照组明显增高(P<0.05)。胃腺癌组织中miR155的表达较癌旁正常组织明显增高(P<0.05)，较外周血中miR155表达略有增高，且随着胃腺癌临床分期的增高而增高(见表1，图1)。

2.2 各组IGF-1的表达胃腺癌患者外周血中IGF-1的表达较健康对照组明显增高(P<0.05)。胃腺癌组织中IGF-1的表达量较癌旁正常组织明显增高(P<0.05)，较外周血中IGF-1表达略有增高，表达水平与肿瘤侵袭程度有关。

2.3 IGF-1与miR155相关性IGF-1与miR155的相关性分析表明，两者呈正相关(r=0.924，P<0.05，见表1)。

表1 胃腺癌患者miR155和IGF-1的表达

注：与健康对照组相比，aP<0.01;与癌旁正常组织相比，bP<0.01；与各自Ⅰ期相比，cP<0.05。

图1 miR155扩增及溶解曲线

3 讨论

胃癌是临床上常见的恶性肿瘤之一，发病率世界范围内排第二，居国内恶性肿瘤死亡率之首，其发生机制目前尚未完全清楚。目前多数学者认为肿瘤形成是一个多因素、多阶段、多基因突变累积的过程，其中遗传因素是一重要环节。miRNA可通过调控其靶基因参与的信号通路，影响肿瘤的发生和发展，发挥着类似于癌基因或抑癌基因的功能。随着基因芯片技术的发展，目前发现miR在调控肿瘤的生长、分化、浸润、转移中起重要作用，同时miRNA参与调控多条参与肿瘤发病的信号传导通路，如RAS、P53、Wnt、Hedgehog等[1]。众多miRNA在不同种癌症同一分期表达水平不同，在不同分期其表达水平也不同，miRNA在同种癌症、不同分期其表达水平也不同。同时一个 miRNA可以调控多个mRNA[2]，这种网络样的调控方式使miRNA的作用更加复杂。

miR-155具有癌基因的性质并与肿瘤的发生密切相关，如人类淋巴瘤，且miR-155是迄今为止发现的唯一的独立致癌miRNA。Kong等[3]研究发现，乳腺癌患者miR-155表达明显上调，而miR-155的高表达能诱导肿瘤细胞的生长发育及对多种药物的耐药。经miR-155基因敲除后能导致肿瘤细胞的凋亡，并增加其对化疗药物的敏感性。Shibuya等[4]研究发现，miR-155高表达与结肠癌的淋巴结转移相关，它是一种独立的评估结肠癌预后的指标，其高表达常提示结肠癌患者预后较差。也有研究[5]表明，胰腺癌在起病早期就有miR155的表达异常。本研究发现，对胃腺癌患者无论外周血还是肿瘤标本组织，miR155的表达较正常对照组明显增高，且随着临床分期的发展呈进行性增高，这表明miR155与胃腺癌及其侵袭性明显相关，可作为临床评估胃腺癌发展的参考指标之一。

IGF是一种广谱的促进细胞增殖、分化，抑制细胞凋亡的生长因子。它的有丝分裂原性及抗凋亡活性能促进肿瘤细胞的生长与分化。IGF-1具有促进细胞增殖、分化、成熟的作用，并可抑制细胞凋亡，促进生长和合成代谢。有研究[6]表明，血清中高IGF-1水平者，大肠肿瘤的患病危险性是正常人的两倍。IGF-1通过与其受体IGF-1R结合形成信号通路参与肿瘤生长、分化、浸润。当IGF-1R被IGF-1激活后可发出一个明确的促有丝分裂、抗凋亡和抗分化信号。IGF-1的表达水平在肿瘤中常增高，而在分化细胞中降低甚至缺失。曾有研究[7]提示miR-145在肿瘤发生的IGF信号通路中起重要作用。miR-145可作为抑癌基因起作用, 当它靶向作用于IGF-1R的3'UTR时可显著抑制结肠癌细胞系的生长，IGF-1R可能是miR-145的一个直接靶点，缺乏3'UTR的IGF-1R不再被miR-145下调，并可解除miR-145对结肠癌细胞系的生长抑制。同时研究[8]表明miR-7可通过下调IGF-1R的表达从而抑制IGF-1诱导的AKt活化，从而抑制肿瘤细胞的增殖。由此看出IGF-1/IGF-1R信号途径是肿瘤细胞生长的重要信号途径，miRNAs可能是参与调控IGF-1/IGF-1R信号途径从而干预肿瘤生长的重要因素。本研究发现，胃腺癌患者外周血及肿瘤标本组织中IGF-1的表达较正常对照组及癌旁正常组织明显增高，且随着临床分期的发展呈进行性增高，这表明IGF-1参与胃腺癌的起病并与其侵袭性有关，同时相关性分析发现它与miR155呈正相关性，表明miR155可能对IGF-1/IGF-1R信号通路具有调节作用，miR155可能通过上调IGF-1的表达，从而促进肿瘤细胞的生长及侵袭。miR155对IGF-1/IGF-1R信号通路的影响尚需进一步研究。

在胃癌的形成和发展过程中，找出癌基因、抑癌基因及与转移浸润相关的miRNAs并探讨其参与的信号传导机制，有助于胃癌的早期诊断、临床分期、浸润转移、个体化治疗及预后评估，并为将来的生物靶向治疗提供依据。结果表明miR155有望成为临床早期发现并评估胃癌预后的参考指标之一，抑制miR155的表达及胃癌的生长将成为一种新的肿瘤治疗的方向。

[1]Shi B, Sepp-Lorenzino L, Prisco M, et al. Micro RNA 145 targets the insulin receptor substrate-1 and inhibits the growth of colon cancer cells [J]. J Biol Chem, 2007, 282(45): 32582-32590.

[2]Lim LP, Lau NC, Garrett-Engele P, et al. Microarray analysis shows that some microRNAs downregulate large number of target mRNAs [J]. Nature, 2005, 433 (7027): 769-773.

[3]Kong W, He L, Coppola M, et al. MicroRNA-155 regulates cell survival, growth, and chemosensitivity by targeting FOXO3a in breast cancer [J]. J Biol Chem, 2010, 285(23): 17869-17879.

[4]Shibuya H, Linuma H, Shimada R, et al. Clinicalpathological and prognostic value of MicroRNA-21 and MicroRNA-155 in colorectal cancer [J]. Oncology, 2010, 79(3): 313-320.

[5]Ryu JK, Hong SM, Karikari CA, et al. Aberrant microRNA-155 expression is an early event in the multistep progression of pancreatic adenocarcinoma [J]. Pancreatology, 2010, 10(1): 66-73.

[6]Giovannucci E. Insulin-like growth factor I and hinding protein-3 and risk of cancer [J]. Horm Res, 1999, 51 Suppl3: 34-41.

[7]La Rocca G, Badin M, Shi B, et al. Mechanism of growth inhibition by MicroRNA 145: the role of the IGF-1 receptor signaling pathway [J]. J Cell Physiol, 2009, 220(2): 485-491.

[8]Jiang L, Liu X, Chen Z, et al. MicroRNA-7 targets IGF1R (insulin-like growth factor 1 receptor) in tongue squamous cell carcinoma cells [J]. Biochem J, 2010, 432(1): 199-205.

(责任编辑：陈香宇)

The role and mechanism of miR155 in the pathogenesis of gastric adenocarcinoma

LU Zhongkai, LI Xiaolan, CHEN Zhirong

Department of Gastroenterology, Suzhou Hospital Affiliated to Nanjing Medical University, Suzhou 215001, China

Objective To explore the role and mechanism of miR155 in the pathogenesis of gastric adenocarcinoma. Methods The clinical data of 30 gastric adenocarcinoma patients in Suzhou Hospital Affiliated to Nanjing Medical University from Jan.2013 to Dec. 2014 were collected. 5 ml peripheral blood were extracted to detect miR155 and insulin-like growth factor-1(IGF-1). Meanwhile, gastric adenocarcinoma tissue and adjacent non-tumor tissue specimens were collected to detect miR155 and IGF-1. Their relationship was analyzed. Twenty healthy people were gathered as controls. Results The expression of miR155 was obviously elevated in peripheral blood and tissues of gastric adenocarcinoma and it was increased along with clinical staging increasing. The expression of IGF-1 was obviously elevated in peripheral blood and tissues of gastric adenocarcinoma and it was related with the invasion of gastric adenocarcinoma. And miR155 was related with IGF-1. Conclusion miR155 may participate in the pathogenesis of gastric adenocarcinoma and it may up-regulate IGF-1/IGF-1R signal transduction to promote the growth of gastric adenocarcinoma.

Gastric adenocarcinoma; miR155; IGF-1

10.3969/j.issn.1006-5709.2016.06.006

南京医科大学科技发展基金面上项目(2012NJMU161，2013NJMU219)

陆忠凯，医学博士，副主任医师,研究方向：消化道肿瘤的诊治。E-mail：zhklu@126.com

R735.2

A

1006-5709(2016)06-0620-03

2015-10-11