王浩 ,郭丰富
1 山东第一医科大学(山东省医学科学院)临床医学院,山东泰安271000;2 临沂市人民医院
膀胱癌(BC)是泌尿系统常见的恶性肿瘤,病理类型以膀胱移行细胞癌最常见。全球每年BC 新发病例数达40万,并且其发病率及病死率有逐渐上升的趋势[1]。目前BC 治疗包括根治手术治疗、放化疗及免疫治疗等,但由于肿瘤异质性较大,患者术后易出现局部复发和远处转移,严重威胁患者生命[2]。因而,有必要研究BC的发病机制,寻找新的BC的肿瘤标志物。微小RNA(miRNA)是细胞内无蛋白编码功能的具有短发夹结构的RNA 分子,长度为19~25个核苷酸,其参与构成RNA 诱导的沉默复合物结合靶基因mRNA 的3"非编码区,促进靶基因mRNA的降解,从而转录后调控靶基因的表达,参与胚胎发育、增殖、凋亡、代谢及肿瘤发生等病理生理过程[3]。miR-130a-3p 基因位于11q12.1,可通过碱基互补配对的方式识别靶基因如c-Met 的mRNA,抑制c-Met的翻译,发挥抑癌基因的作用[4]。研究发现,miR-130a-3p 在肾细胞癌[4]、乳腺癌[5]及鼻咽癌[6]等肿瘤中表达降低,并促进肿瘤的增殖、迁移能力。睾丸蛋白聚糖(SPOCK1)基因位于5q31.2,编码血浆蛋白聚糖的蛋白核心,参与构成硫酸软骨素和乙酰肝素的肽链,功能上发挥半胱氨酸蛋白酶抑制剂的作用。近年来研究表明,前列腺癌[7]、肺癌[8]等多种肿瘤中SPOCK1 的高表达能够促进肿瘤细胞发生上皮间质转化,导致肿瘤细胞的增殖及浸润能力增强。有学者在肺肿瘤细胞系A549 中发现,miR-130a-3p的表达上调能够显著抑制SPOCK1 的表达,进而降低肿瘤细胞的浸润及迁移能力[9]。因此,miR-130a-3p 与SPOCK1 可能是影响肿瘤发生发展的重要机制。本研究通过检测BC 组织中miR-130a-3p、SPOCK1的表达,初步探讨两者的临床价值。
1.1 临床资料 选取2018年10月—2020年6月在我院诊治的BC 患者94 例。纳入标准:初次诊治;经病理活检诊断为BC;以往无其他恶性肿瘤病史,无放化疗及靶向治疗史。排除标准:伴有神经源性膀胱、膀胱挛缩等疾病;合并严重泌尿生殖系统感染或膀胱结核感染;合并精神障碍性疾病,不能配合治疗。其中男 55 例、女 39 例;年龄 32~78(46.6 ±6.1)岁;病理分级:高级别 38 例,中低级别56 例;病理类型:移行细胞癌85 例,非移行细胞癌9 例,其中鳞癌4 例,腺癌5 例;肿瘤TNM 分期:Ⅰ~Ⅱ期62例,Ⅲ~Ⅳ期32例;合并淋巴结转移33例,不合并淋巴结转移61 例;合并远处转移14 例,不合并远处转移80例。本研究经我院伦理委员会审核通过,且患者均知情同意并签字。
1.2 组织中miR-130a-3p、SPOCK1 表达检测 采用荧光定量PCR。取BC肿瘤组织及癌旁组织(距肿瘤边缘2 cm 以上,经病理检查明确为正常膀胱黏膜组织)10 mg,应用总RNA 提取试剂盒(北京天根公司)提取组织中总RNA,Narodrop 检测总RNA 的浓度和纯度,OD260/OD280介于1.8~2.1。应用反转录试剂盒(北京天根公司)将总RNA反转录合成cDNA。miR-130a-3p 荧光定量 PCR 反应条件:95 ℃ 30 s,95 ℃ 4 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 20 s,共40个循环;反应体系:2×SYBR Premix 10 µL,上下游引物各1µL,cDNA 1 µL,ddH2O 7 µL。SPOCK1 反应条件:95 ℃ 5 min,95 ℃ 30 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,共35个循环;反应体系:2×SYBR Premix 10 µL,上下游引物各1µL,cDNA 1µL,ddH2O 7µL。miR-130a-3p以U6为内参,U6正向序列:5"-AAAGTGGCTAAACGAAGCTGAA-3′,反向序列:5"-GTGGGCAGTGGGTTCTTCTC-3"。SPOCK1 以GAPDH 为内参,正向序列:5"-CTGGGCTACACT⁃GAGCACC-3",反 向 序 列 :5"-AAGTGGTCGTT⁃GAGGGCAATG-3"。 采 用 2-ΔΔCt法计 算 组织 中 miR-130a-3p、SPOCK1的相对表达量。
1.3 miR-130a-3p 与SPOCK1 的结合位点预测 采用 TargetScan Human7.2 在线软件(http://www.tar⁃getscan.org/vert_72/)对miR-130a-3p与SPOCK1的潜在结合位点进行生物信息学预测。结果显示miR-130a-3p 与SPOCK1 存在潜在的互补结合位点,见图1。
图1 miR-130a-3p与SPOCK1的结合位点
1.4 统计学方法 采用SPSS21.0 统计软件。计量资料以-x±s表示,组间比较用t检验;计数资料比较采用 χ2检验;miR-130a-3p 与 SPOCK1 相对表达量的相关性用Pearson 相关分析。P<0.05 为差异有统计学意义。
2.1 BC 癌组织及癌旁组织中miR-130a-3p 与SPOCK1 表达比较 BC 癌及癌旁组织中miR-130a-3p 的相对表达量分别为 0.448 ± 0.107、1.120 ±0.208,SPOCK1 mRNA的相对表达量分别为1.763±0.315、0.370± 0.083,两者相比P均<0.05。
2.2 BC 癌组织中 miR-130a-3p 与 SPOCK1 mRNA表达的关系 BC 癌组织中miR-130a-3p 与SPOCK1 mRNA的表达呈负相关(r=-0.621,P<0.05)。
2.3 BC 癌组织中 miR-130a-3p、SPOCK1 表达与患者临床病理参数的关系 见表1。
BC是常见的泌尿生殖系统的肿瘤,世界上每年新发病例达 35.6 万例,死亡例数达 14.5 万例[10]。BC常见的病理类型有膀胱移行细胞癌、鳞癌及腺癌等,其中以膀胱移行细胞癌较为常见。目前BC的治疗包括手术治疗、放化疗及生物治疗等,但高级别高分期的患者预后不佳,长期生存时间较短[11]。因此,深入研究BC的发病机制,对临床诊断及治疗具有重要的意义。BC疾病的发生是一个多步骤、多阶段的过程,与遗传因素、环境因素有关,涉及多种癌基因的激活及抑癌基因的失活。近年来大量研究表明,细胞内存在的非编码RNA 分子如miRNA、长链非编码RNA 及环状RNA 等,能够在转录水平、翻译水平调控靶基因的蛋白表达,影响正常细胞的分化、发育等生理过程,并参与肿瘤、自身免疫及感染等疾病的发生发展[12]。
表1 BC癌组织中miR-130a-3p、SPOCK1表达与患者临床病理参数的关系
miRNA 是真核生物细胞内的小RNA 分子,能够在转录后水平调控靶基因的表达。研究表明,肿瘤中存在miR-122、miR-221等多种miRNA异常表达的现象,如miR-221 表达升高能够直接抑制细胞周期素激酶抑制剂p57的表达,促进肿瘤细胞的G1期向S期转化,促进肿瘤细胞的恶性增殖[13]。miR-130 家族包括 miR-130a-3p、miR-130b-3p、miR-301a-3p 等,具有共同的编码基因序列。miR-130a-3p 作为miR-130家族成员,在乳腺癌、BC等肿瘤中存在异常表达下调的现象,可通过激活磷脂酰肌醇3 激酶/AKT 信号通路的活化,促进恶性肿瘤的发生和发展[5,14]。本研究中BC患者癌组织中miR-130a-3p的相对表达量降低,其机制可能与长链非编码RNA 的表达调控有关。有学者发现,肿瘤中长链非编码RNA HOTAIR可以作为分子海绵结合并抑制miR-130a-3p 的表达,进而导致下游缺氧诱导因子1A 表达上调,促进肿瘤的恶性进展[15]。此外,癌组织中miR-130a-3p的表达与肿瘤TNM 分期有关,高分期癌组织中miR-130a-3p 表达较低,表明miR-130a-3p 的低表达促进BC 的恶性进展。有学者报道,miR-130a-3p 能够诱导肿瘤细胞发生上皮间质转化,细胞表面间质性表型如N-钙黏素、Vimentin表达增加,导致肿瘤细胞易发生局部浸润,引起肿瘤分期升高[16]。
SPOCK1 又称为Testican-1,是一种细胞外基质的蛋白聚糖,属于钙离子结合蛋白多糖家族成员,其能够影响细胞的发育分化及增殖等生物学行为,参与细胞之间及细胞与基质之间的相互作用[17]。研究表明,SPOCK1 在非小细胞肺癌、肝癌等恶性肿瘤中异常表达升高,高表达SPOCK1 的肿瘤细胞增殖及迁移能力显著增强,并促进患者肿瘤的恶性进展[9,18]。本研究中,BC 癌组织中 SPOCK1 mRNA 的表达升高,可能与miRNA 对SPOCK1 的转录后表达调控有关。有研究发现,miR-139 能够直接结合SPOCK1 mRNA 的 3"非编码区,导致 SPOCK1 mRNA的稳定性降低,抑制SPOCK1 的表达,而肿瘤发生时miR-139 表达水平降低,导致 SPOCK1 表达升高[18]。BC 癌组织中 SPOCK1 mRNA 的表达与肿瘤 TNM 分期有关,提示SPOCK1 可能作为一种癌基因促进BC的发生发展。研究表明,SPOCK1 是细胞外基质重塑的关键调节因子,其能够促进肿瘤细胞发生上皮间质转化,使肿瘤细胞容易与细胞外基质分离,肿瘤细胞获得较强的侵袭能力,导致肿瘤分期升高[19]。
本研究Pearson 相关分析结果显示,BC 癌组织中miR-130a-3p 与SPOCK1 mRNA 表达呈负相关。生物信息学预测结果表明,miR-130a-3p 与SPOCK1存在潜在的互补结合位点。miR-130a-3p 可能通过负向调控SPOCK1 mRNA 的表达,发挥抑癌的生物学功能。有学者在体外细胞实验中证实,miR-130a-3p 可直接结合到SPOCK1 mRNA 的3"非编码区,降低SPOCK1 mRNA 的稳定性,抑制SPOCK1 的表达,而肿瘤中miR-130a-3p 的表达降低则导致SPOCK1 表达增加,促进肿瘤细胞的增殖及迁移[20]。但BC中miR-130a-3p对SPOCK1表达调控的机制有待深入研究。
综上所述,BC 癌组织中miR-130a-3p表达下调,而 SPOCK1 表达上调。miR-130a-3p、SPOCK1 的表达与肿瘤TNM 分期有关,有可能作为新的BC 诊断及治疗的肿瘤标志物。但BC中miR-130a-3p是否直接通过影响SPOCK1 的转录水平的表达,进而影响BC的恶性进展,有待深入的实验研究。