张志勇 丁惠娟 王伟民
结直肠癌(CRC)是病死率较高的消化系统肿瘤,在发病早期无明显症状,不易被诊断,因此加强早期诊断有利于增加结直肠癌患者的存活时间,及时实施治疗手段[1]。microRNAs(miRNAs)是一系列非编码微小RNA,其高表达和原癌基因作用相似,引起细胞复制与分化功能过度激活,从而诱发肿瘤的难逆性发展[2]。有研究显示[3],miR-92a在多种肿瘤组织中表达异常,尤适用于结直肠癌患者,且对比其他的血清分子标志物具有高灵敏度、特异性等优势。因此,miR-92可能属于癌基因,在CRC的发展进程中拥有推动作用。同时,难控性血管再生是恶性肿瘤的重要辨别特征,血管再生常促进肿瘤细胞的浸润、转移[4]。李利发等[5]研究发现,miR-92a可能介导血管内皮细胞的产生,加速肿瘤的恶化速度。但目前对于miR-92a表达与CRC病理学特征和MVD形成的确切及时未有统一结果。本研究通过对不同病理学分期CRC患者的病理学特征与MVD数量,探究miR-92a临床应用的实际意义。
选取2016年1月至2017年10月我院收集的结直肠癌组织80例(癌组织)、80例癌旁组织。男性44例,女性36例,年龄35~75岁,平均(54.1±11.6)岁,TNM分期:Ⅰ期20例、Ⅱ期29例、Ⅲ期27例、Ⅳ期4例;发生淋巴结转移45例;分化程度:高分化20例、中分化34例、低分化26例;浸润深度:T1~T2 27例、T3~T4 53例。纳入标准:①结直肠癌患者的诊断标准参考人民卫生出版社《外科学》第八版;②经手术后病理学检查确诊,病理学诊断均为腺癌;③术前患者无放化疗史;④患者知情并签署知情同意书,获得医学伦理委员会的批准。排除标准:①转移性结直肠癌;②凝血功能疾病;③其他部位恶性肿瘤病史。
首先根据Trizol法对患者结直肠癌组织实施总RNA的抽提,进而对其浓度和纯度进行检测。得到稀释后的RNA样品。依据RNA逆转录试剂盒说明书进行逆转录反应。每个样本取1 μg 总RNA 进行反应,反应条件为42 ℃ 50 min,85 ℃ 5 min。内参基因反应条件同上。取1 μl cDNA进行PCR扩增,反应条件为95 ℃ 5 min,95 ℃变性15 s,60 ℃退火45 s,40个循环。miR-92a含量计算利用绝对定量方法,计算miR-92a的浓度,U6 snRNA内参qRT-PCR的反应条件如上。
对结直肠癌组织标本进行脱水、石蜡包埋,制成4 μm切片。用柠檬酸盐缓冲液实施高压热修复,一抗为鼠抗人CD31单抗(1∶100),用PBS作为阴性对照,用阳性片作为阳性对照,按照ABC法检测内皮细胞CD31表达。血管新生情况以微血管密度(MVD)表示,以CD31阳性表达的棕黄色血管内皮细胞表示1条单独的微血管,先在低倍镜(×100)下选择血管高密度区,再于高倍镜(×400)下随机选取5个视野,计算其微血管数目平均值。
癌组织中的miR-92aRNA表达强度显著高于癌旁组织,差异具有统计学意义(P<0.05)(表1)。
表1 两组标本组织中的miR-92aRNA表达比较
癌组织中的CD31检出率显著高于癌旁组织,差异具有统计学意义(P<0.05)(表2)。
表2 两组标本组织中的CD31表达比较
癌组织中的miR-92aRNA表达与CD31检出率呈显著正相关关系(γ=0.593,P<0.05)。
结直肠癌癌组织中的miR-92aRNA表达强度在不同TNM分期、是否发生淋巴结转移、不同浸润深度的组织中表达强度具有显著的差异(P<0.05);结直肠癌组织中的miR-92aRNA表达强度在不同分化程度的癌组织中表达差异无统计学意义(P>0.05)(表3)。
Michael等首先观察到miR-143在CRC患者的肿瘤组织中的表达明显降低,提出microRNA可能在CRC患者早期疾病诊断上具有一定作用[6]。从这以后,利用 microRNA来诊治CRC的案例逐渐变得普遍,其关于作用途径的研究也有所突破。依据对CRC的作用效果不同通常分为致癌microRNA和抑癌microRNA,现临床资料显示[7]在CRC中前者的表达更为普遍。miR-92a属于miR-17-92基因簇家族,其已被证实[8]为致癌microRNA,主要机制是通过阻止癌基因PTEN介导的PI3K/AKT通路,进而诱导CRC细胞增殖、分化,使肿瘤生长的速度增加,进一步恶化病情。也有研究显示[9],其对肿瘤细胞的作用是通过下调凋亡蛋白(Bim)的表达水平。王秀等[10]研究表明,miR-92a在腺瘤和CRC患者中表达水平与miR-17-92簇其他基因比较明显上升,同时,CRC细胞中加入miR-92a拮抗剂将抑制细胞生长,说明miR-92a能够用作诊治CRCd的重要方式。同时CRC疾病的过程中也伴有血管新生的情况,血管新生也是肿瘤组织生长的特征现象[11]。肿瘤细胞内血管内皮细胞若受到一系列的化学刺激,将促进肿瘤微血管密度增加,促进肿瘤细胞的生长。李鹏等[12]研究表明,miRNA能特异性与血管生成因子和蛋白激酶发生反应,调控血管生成所需的因子,进而控制肿瘤的血管新生。通过血清microRNA诊断CRC,具有操作简单、灵敏度高、特异性强等优势[13],但现如今利用血清miR-92a探究其与疾病恶化程度和MVD形成的研究并不多见,因此,本研究对以上两种指标与miR-92a基因表达的相关性进行探讨,具有一定科学性依据。
表3 结直肠癌组织的miR-92aRNA表达与临床病理学特征的关系
本研究中qRT-PCR结果显示,癌组织中miR-92aRNA表达水平明显高于癌旁组织,得出miR-92aRNA可能具有致癌作用,其高表达能够作为诊断TNM分期的各期CRC的手段。可能与miR-92aRNA阻止癌基因PTEN介导的PI3K/AKT通路,诱发肿瘤细胞持续恶化有关[14]。因CD31阳性表达的棕黄色血管内皮细胞,可看作为一条MVD。本研究通过免疫组化得出,癌组织的CD31检出率较癌旁组织明显增加,即说明前者MVD的形成更多,相应的提示前者细胞癌变情况严重。同时本研究发现,癌组织中的miR-92aRNA表达强度与CD31检出率表现为正相关性。说明miR-92aRNA的高表达能够促进MVD的形成,相反其低表达则表示MVD的形成受到抑制。 可能原因是Ⅲ期~Ⅳ期结直肠癌细胞可合成释放出内含miR-92a的微泡(MVs),其被传送至血管内皮细胞,使下游靶基因Dkk-3表达增强,促进内皮细胞复制、迁移,让内环境可为肿瘤血管生成提高能量,推动肿瘤进程[15]。本研究通过分析miR-92aRNA表达与临床病理学特征得出,miR-92aRNA表达在不同TNM分期、是否发生淋巴结转移、不同浸润深度的组织中各不相同,而在不同分化水平细胞中无明显区别,提示miR-92aRNA的表达程度对Ⅲ~Ⅳ期CRC的恶化程度检测敏感,而对于Ⅰ~Ⅱ期CRC敏感度相对较低,另外对于分化水平分类的CRC诊断效果差,这与王亚南等[16]研究结果类似。
根据以上分析可看出,Ⅲ~Ⅳ期CRC组织中的miR-92aRNA表达明显上调,并且与肿瘤恶化和MVD形成有关。因此,miR-92aRNA可作为临床早期诊断Ⅲ~Ⅳ期CRC的方式,也能够作为治疗的药物作用靶点。但本研究尚未考虑microRNA能够调控多种基因表达,对其靶向治疗存在一定阻碍,另外有研究显示[17],表达miR-320a也可以抑制结肠癌细胞增殖、侵袭,可作为新的治疗方向。本研究样本量少,后续仍需进行大量临床数据收集,为深入探究miR-92aRNA在临床应用的实际意义。