张建斌 闵伟伟 李鸿伟 马志红 戴利成
中国癌症统计最新数据显示,2015年我国预计新发癌症病例429.2万,癌症死亡病例 281.4万,全球恶性肿瘤相关死因中肺癌占27%,仅中国的病例就占1/3以上[1-2]。低剂量螺旋CT的广泛应用极大提高了早期肺癌的检出率,但一定程度上增加了过度辐射暴露的风险[3]。因此,探索外周血指标用以诊断肿瘤成为了研究热点。有文献报道,miRNA-4286在非小细胞肺癌(NSCLC)患者组织中异常表达[4],提示miRNA-4286表达水平可能与NSCLC发生、发展相关。本研究通过实时荧光定量PCR技术检测NSCLC患者外周血中miRNA-4286表达水平,进一步探讨其在NSCLC诊断中的临床意义。
1.1 一般资料 选择2014年10月至2015年5月行肺癌根治性切除的NSCLC患者31例(观察组),其中男18 例,女 13 例,年龄 36~81(57.06±10.22)岁;肿瘤部位:左上肺7例(22.6%),左下肺6例(19.4%),右上肺7例(25.8%),右中肺 3例(9.7%),右下肺 7例(22.6%);肿瘤直径:(2.43±0.13)cm;病理类型:鳞癌 10 例(32.3%),腺癌 18例(58.1%),其他包括腺鳞癌、大细胞癌及基底细胞癌各1例,共3例(9.7%)。选择同期肺部良性肿瘤手术患者20例为良性对照组,其中男12例,女 8 例,年龄 45~79(63.1±8.1)岁;肿瘤部位:左上肺 4例(20.0%),左下肺2例(10.0%),右上肺7例(35.0%),右中肺3例(15.0%),右下肺4例(20.0%);肿瘤直径:(2.05±0.24)cm。选择同期健康体检者21例为阴性对照组,其中男 13 例,女 8 例,年龄 43~80(59.4±9.6)岁。3组患者性别、年龄比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。
1.2 方法 分别采集两组空腹血5ml保存,每份血液样本重复3次试验。
1.2.1 主要检测试剂及仪器 实时荧光定量通用试剂(上海吉玛制药技术有限公司)、FTC3000实时荧光定量PCR仪 (上海枫岭生物技术有限公司)、miRNA-4286引物序列 Has-miR-4286-FO:5′-TCTCCTGCACCCCACTCC-3′、Has-miR-4286-RE:5′-TATGGTTGTTCAC GACTCCTTCAC-3′、内参基因引物序列 Cel-mir-39-FO:5′-CGTCGATCACCGGGTGTAAA-3′、Cel-mir-39-RE:5′-TATGGTTGTTCTGCTCTCTGTCTC-3′。
1.2.2 检测方法 3组患者均在入院时采集空腹静脉血3.5ml,1600r/min离心10min,吸取上清液1.5ml置于离心管中,再次于1600r/min离心10min,吸取上清液350ml,置于离心管中并于-80℃冰箱中保存;观察组于术后第7天清晨再次抽取空腹静脉血3.5ml,重复上述步骤。
采用Trizol裂解液裂解组织并提取总RNA,RNA反转录合成cDNA,取反转录产物进行PCR扩增,反应条件:95℃预变性 3min,40 个循环(95℃,12s;62℃,30s;72℃,30s)。miRNA-4286 相对含量以 ΔCT 及 2-ΔΔCT计算,完成后进行蛋白电泳检测PCR产物大小及完整性。PCR反应体系见表1。
表1 PCR反应体系
1.2.3 计算方法 miRNA-4286相对表达水平以ΔCT表示,ΔCT=(CT内参基因-CT目标基因),CT 值即循环阈值,指反应体系中荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数。手术前后两组配对资料中miRNA-4286相对表达差异以 2-ΔΔCT表示,2-ΔΔCT>1 表示目的基因表达上调,2-ΔΔCT<1表示目的基因表达下调。
1.3 统计学处理 采用SPSS17.0统计软件,计量资料以表示,组内比较采用配对样本t检验,组间比较采用独立样本t检验;计数资料以百分率表示,比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 RNA检测结果 以目标RNA逆转录所得cDNA为模板扩增的熔解曲线单一峰,说明引物合格,无非特异扩增;以水为模板扩增的熔解曲线没有峰或只有引物二聚体的小峰,说明体系没有污染。详见图1。
图1 目标基因Has-miR-4286熔解曲线及(a)内参基因Cel-mir-39熔解曲线(b)
2.2 PCR产物大小及完整性检测结果 电泳结果显示PCR产物大小正确,无杂带,说明无非特异性扩增;电泳结果的阴性对照显示没有目的带,说明体系没有污染。详见图2。
2.3 观察组术前及术后1周外周血miRNA-4286表达水平比较 观察组术后miRNA-4286表达水平为ΔCT=-11.179±1.296,较术前(-15.423±3.631)明显增加,差异有统计学意义(t=-13.598,P<0.05)。观察组手术前后配对分析显示93.5%的患者术后该基因表达上调(2-ΔΔCT值>1),6.5%的患者术后该基因表达下调(2-ΔΔCT值<1)。
2.4 3组外周血miRNA-4286表达水平比较 观察组术前 ΔCT=-15.423±3.631,低于良性对照组(-9.014±0.995)和阴性对照组(-9.459±1.019),差异均有统计学意义(t=-16.032、-14.021,均P<0.05);良性对照组与阴性对照组比较差异无统计学意义(t=2.455,P>0.05)。
图2 Has-miR-4286扩增PCR产物电泳图(a)及Cel-mir-39扩增PCR产物电泳图(b)
miRNA是一种长度约19~22nt的内源性非编码RNA(ncRNA),依靠自身序列的特异性,通过抑制翻译或裂解RNA转录的方式来调节靶蛋白表达[5]。外周血中minRNA主要存在于凋亡或坏死细胞的外泌体和凋亡小体中,能保持较高的稳定性,因此对癌症诊断、预测预后有相当大的潜力[6]。自上世纪90年代以来,发现的miRNA已超过一千种,其中超过半数被证明与特定的肿瘤有密切关系;不同种类的miRNA在不同肿瘤中也扮演着不同角色(癌基因或抑癌基因)[7-8]。
miRNA-4286最早是Goff[9]研究人胚胎干细胞(hESC)早期分化过程时发现的,我们通过前期RNA芯片实验中筛选出来具有表达差异性的新型miRNA,它定位于人类染色体8p23.1,碱基序列为5′-ACCCCACUCCUGGUACC-3′,目前国内外报道较少。国内有学者通过检测血清前列腺特异性抗原(PSA)升高患者miRNA-4286的表达情况发现miRNA-4286在前列腺癌中呈高表达,与PSA在前列腺癌中的诊断效能比较,其灵敏度为68.75%,特异度为60.06%[10]。另有学者发现miRNA-4286在食管腺癌患者血清中呈高表达状态,且与患者生存率密切相关,该差异重点表现在HP阴性的患者中[11]。近几年,国外多项研究表明,miRNA-4286也与大肠癌、黑色素瘤等恶性肿瘤的发生、发展关系密切[12-14]。
本研究选取了31例NSCLC患者、20例良性肿瘤患者及21例健康体检患者,对其外周血中miRNA表达水平分别进行比较,发现观察组中NSCLC患者术后较术前miRNA-4286表达水平明显上调,观察组术前与良性对照组和阴性对照组比较差异也有统计学意义。分析原因为:(1)miRNA-4286在NSCLC发生中发挥着类似抑癌基因的作用;(2)NSCLC患者外周血中可能存在某种抑制性上游物质,发挥负性调节作用以减少miRNA-4286表达。此外,观察组术后miRNA-4286表达水平较良性对照组及阴性对照组更低,差异有统计学意义,说明NSCLC患者术后目标RNA表达水平并未上升至正常,这可能与肺癌患者存在一定量循环肿瘤细胞有关。miRNA-4286在良性肿瘤组(-9.014±0.995)与阴性对照组(-9.459±1.019)之间差异无统计学意义,结合以上结果,笔者认为目标RNA可能与肿瘤的局部侵袭能力和远处转移能力有更强的相关性。
总之,miRNA-4286在NSCLC患者外周血中低表达,而术后患者、良性患者和健康人群则进一步上升,可以推测,目标RNA在NSCLC的发生、发展中可能作为一种抑癌基因来调节细胞的增殖和转移。然而,miRNA-4286在NSCLC中发挥其抑制作用的分子机制有待进一步研究,而且肿瘤在其发生、发展过程中可能发生miRNA表达谱的改变[15],miRNA-4286是否也存在这种阶段特异性同样值得深入研究。
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