崔桂荣,张金华,刘亚宁,李焱
在我国宫颈癌是一个威胁妇女健康最常见的恶性肿瘤之一,宫颈鳞癌是宫颈癌的主要病理类型[1-2]。近年来,由于宫颈癌筛查工作的广泛开展和以外科手术、放疗、化疗和靶向治疗等治疗技术提高,宫颈癌的临床预后有了很大的改善,但总体生存率仍有待进一步提高[3]。
微RNA(microRNA,miRNA)是一类能够调节基因表达的短单链内源非编码RNA(长约18~25个核苷酸),广泛存在于动物、植物、病毒等多种有机体中,miRNA可通过与互补的mRNA选择性地结合降解靶mRNA或抑制mRNA翻译,在转录后水平调控基因的表达[4]。miRNA通过调控细胞发育、增殖、分化、凋亡、信号转导、肿瘤发生和发展等基因的表达参与多种重要的生物学过程[5]。miRNA在各种恶性肿瘤中异常表达,其作用涉及原癌基因的激活与抑癌基因的失活,miRNA在宫颈癌的诊断和治疗中有重要作用[6]。研究发现miRNA-194在肺癌、喉癌、胃癌等实体瘤中异常表达[7-11],大量研究证实miRNA-194与恶性肿瘤的侵袭和转移存在必然联系[12],但是miRNA -194在宫颈癌中的作用目前仍未见明确的报道。
本研究通过回顾性收集宫颈癌组织以及癌旁组织样本,采用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)检测上述样本中miRNA-194的表达情况,并分析miRNA-194的表达与临床病理因素的相关性,为研究miRNA-194在宫颈癌中的作用及其机制奠定基础。
1.1 一般资料 选取2013年5月至2016年1月于邯郸市第一医院行手术治疗的136例宫颈癌病人为研究对象。136例病人中采用分层抽样法选取58例宫颈癌病人的癌组织及相应癌旁正常组织,其余78例病人仅选取癌组织。癌旁组织取自手术切除残端,距离癌组织大于2 cm,切缘阴性,所取标本离体后置于液氮罐内迅速冷冻后置-80 ℃保存。纳入标准:年龄18~80岁;术前均经病理学检查确诊为宫颈鳞癌;术前未行化疗、放疗、激素治疗以及其他特殊治疗;行宫颈癌根治手术;术后病理确诊为宫颈鳞癌;病人临床诊疗及随访资料完整。排除标准:合并其他恶性肿瘤;合并严重妇科及心、脑、肾等严重内科疾病;随访资料不完整;随访期间因肿瘤以外因素死亡。136例病人年龄31~69岁,中位年龄为46岁;外生型91例,内生型45例;病理分级低、中和高分化分别为55例、43例和38例;2018国际妇产科联盟(FIGO)临床分期[13]:ⅠA期8例,ⅠB期9例,ⅡA期22例,ⅡB期18例,ⅢA期10例,ⅢB期6例,ⅢC期58例,ⅣA期5例;肿瘤长径(4.12±1.08)cm,范围为2.8~8.4 cm;淋巴结转移63例(ⅢC~ⅣA期),无淋巴结转移73例(ⅠA~ⅢB期)。本研究经邯郸市第一医院医学伦理委员会批准(批号201706F)。
1.2 主要试剂 Trizol总RNA提取试剂盒,逆转录酶试剂盒,荧光定量PCR sybrgreen试剂盒,Taqman small RNA Assays,DNA marker等主要试剂购于美国Invitrogen公司和Life Technologies公司。
1.3 qRT-PCR 采用qRT-PCR技术检测136例宫颈癌组织样本及58例癌旁组织样本中的miRNA-194相对表达量。参照说明中所述详细实验方法步骤,应用总RNA抽提试剂对上述样本进行总RNA的提取。用超微量分光光度计检测总RNA浓度和纯度。应用逆转录试剂盒将总RNA逆转录为互补DNA(cDNA)。依照试剂盒说明书,配制反应液10 μL:总RNA 1 ng,根据总RNA浓度计算出所需体积、5 U/μL Poly A Polymerase 1 μL、RTase Mix 1 μL、5×PAP/RT Buffer 2.5 μL、双蒸水(RNase/Dnase free)补齐至总反应液为25 μL。控制反应条件为37 ℃60 min,85 ℃ 5 min。miRNA-194正向引物5'-CACGCATGTAACAGCAAC-3',反向引物5'-CCAGTGCAGGGTCCGAGGTA-3'。所有反应均设置3个复孔,反应条件为95 ℃ 15 min、95 ℃ 10 s、58 ℃ 15 s、70 ℃ 30 s,共30个循环。以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)作为内参基因,使用2-ΔΔCt法计算miRNA-194的相对表达量。根据miRNA-194的相对表达量的中位值对136例宫颈癌病人进行分组。
1.4 随访 本研究中所有病人的随访资料均保存完整,包括家庭地址和联系方式,随访方式为门诊、入院复查和电话随访,随访截止日期为2019年6月。观察终点为宫颈癌病人死亡,生存时间定义为术后病理确诊至因宫颈癌死亡的时间段。全组136例病人中,获得随访132例,失访4例。所有病人随访时间为2~72个月,中位随访时间为48个月,死亡49例。
1.5 统计学方法 应用SPSS 19.0 软件对数据进行统计分析。计量资料以表示,采用t检验比较宫颈癌组织和癌旁组织间miRNA-194的表达差异;计数资料以例数表示,组间比较采用χ2检验。采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线,采用log-rank检验比较miRNA-194高低表达组间的生存差异。采用Cox风险回归对miRNA-194表达以及临床病理特征和病人总体生存率之间的关系进行分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 miRNA-194在宫颈鳞癌组织中低表达 qRTPCR检测结果表明136例宫颈鳞癌病人癌组织miRNA-194的相对表达量(1.140±0.655)明显低于癌旁组织(4.502±1.168)(两独立样本t检验t=25.49,P<0.001),其中58例宫颈鳞癌病人癌组织及其配对的癌旁组织miRNA-194的相对表达量分别为1.471±0.561和4.502±1.168(配对样本t检验t=17.82,P<0.001)。
2.2 miRNA-194表达与临床病理特征的关系 本研究根据miRNA-194在宫颈癌组织中的相对表达中位数1.015将136例病人分为miRNA-194高、低表达组各68例。如表1所示,结果表明宫颈癌中miRNA-194相对表达水平与病人的年龄、大体类型、病理分级、浸润深度、淋巴结转移无关,与宫颈癌病人的FIGO分期和肿瘤长径相关,miRNA-194在宫颈癌高FIGO分期(P=0.001)和肿瘤长径大(P=0.033)的癌组织中相对表达水平较低。
表1 miRNA-194表达水平与宫颈癌病人临床病理特征的关系/例
2.3 miRNA-194低表达的宫颈癌病人生存期较短 Kaplan-Meier生存分析结果显示,miRNA-194高表达组病人3年和5年总生存率分别为87.8%和73.2%,低表达组宫颈癌病人的3年和5年总生存率分别为70.2%和51.6%,miRNA-194低表达组病人的生存期明显低于高表达组[HR95%CI=2.17(1.21,3.90),log-rankP=0.012]。Cox回归分析结果如表2所示,单因素分析表明FIGO临床分期、肿瘤长径、淋巴结转移情况和miRNA-194表达是影响136例宫颈癌病人生存预后的因素,进一步的多因素分析表明FIGO临床分期和miRNA-194表达是影响宫颈癌病人预后的独立因素。
表2 影响宫颈癌136例预后的Cox单因素和多因素分析
目前国内外大量研究证实miRNA-194充当抑癌基因作用于多种恶性肿瘤,在肿瘤细胞增殖、凋亡、侵袭和迁移等生物过程中起关键作用[14-15]。然而,miRNA-194在宫颈癌中的作用尚不清楚。研究miRNA-194在宫颈癌中的表达、临床意义及与预后的相关性,对宫颈癌的诊断、判断预后及个体化靶向治疗具有重要意义。研究表明miRNA-194在非小细胞肺癌组织中低表达与病人生存期短显著相关,miRNA-194可通过靶向调节hNUDC基因抑制非小细胞肺癌细胞增殖,参与肺癌的发生发展[10,16]。近期,国内学者王纯斌等[17]的研究进一步证实了miRNA-194在非小细胞肺癌细胞中低表达,miRNA-194可抑制A549细胞的增殖和克隆形成能力,促进凋亡,其机制与调控JAK2/STAT3信号通路并促进活化的Caspase-3 蛋白表达有关。马一栋等[18]研究表明miRNA-194在肝癌细胞中的表达明显低于肝脏正常细胞,过表达miRNA-194可减慢肝癌细胞周期进程,抑制肝癌细胞生长,其机制可能与miRNA-194靶向调节甲基化转移酶DNMT3A相关。另外有学者研究表明胃癌病人血液中miRNA-194的表达水平明显低于健康人群,miRNA-194的表达水平与肿瘤分化程度、TNM分期、淋巴转移呈负相关,该研究提示miRNA-194可作为诊断胃癌的潜在生物标志物[19]。
本研究结果显示:miRNA-194在宫颈癌组织中的表达明显低于癌旁正常组织,提示miRNA-194在宫颈癌组织中呈明显低表达,推测miRNA-194表达水平的下降与宫颈癌的发生、发展密切相关,随后探讨miRNA-194的表达与宫颈癌病人临床病理特征的关系,结果显示miRNA-194的表达与宫颈癌病人的FIGO分期和肿瘤长径具有密切关系,miRNA-194的表达与宫颈癌病人FIGO分期和肿瘤长径呈反比,提示 miRNA-194的表达与宫颈癌的进展密切相关;miRNA-194低表达者5年总生存率明显低于miRNA-194高表达者,且miRNA-194表达是宫颈癌病人独立预后因素,提示miRNA-194表达与宫颈癌预后密切相关,因此我们推测miRNA-194表达可作为一种新型宫颈癌预后和治疗靶点应用于临床。
Zhao等[11]通过收集165例经病理检查确诊的胃癌病人肿瘤组织及邻近健康组织,应用qRT-PCR检测胃癌组织中miRNA-194的表达水平显著低于邻近组织,miRNA-194在胃癌中的表达与TNM分期、癌细胞分化程度和淋巴结转移密切相关,体外实验表明过表达miRNA-194可显著抑制胃癌细胞的增殖和迁移。miRNA-194在喉部鳞状细胞癌中呈明显低表达,miRNA-194低表达喉癌病人的总生存时间和无进展生存时间明显低于miRNA-194高表达病人,miRNA-194表达与临床分期成反比关系[8]。此外,miRNA-194在膀胱癌、鼻咽癌、肾透明细胞癌、黑色素瘤等肿瘤中均有低表达,其表达水平的降低与预后不良密切相关,miRNA-194可通过一系列信号通路参与肿瘤生长和转移[7,20-22]。
miRNA-194在恶性肿瘤的化疗敏感性中也起到重要作用。miRNA-194可通过靶向Wee1在喉鳞状细胞癌中发挥抑癌作用,过表达miRNA-194可以抑制喉鳞状细胞癌细胞的增殖、迁移、侵袭和耐药性[8]。过表达miRNA-194通过调节HMGA2抑制结直肠癌细胞的存活和上皮-间质转化,同时增加结直肠癌细胞对铂类和伊立替康治疗的敏感性[9]。miRNA-194通过抑制FOXA1调节非小细胞肺癌细胞对铂类化疗敏感性,miRNA-194在顺铂耐药的非小细胞肺癌细胞系中表达下调,过表达miRNA-194可增加顺铂治疗的敏感性[12]。上述研究结果提示,miRNA-194抑制肿瘤细胞的增殖和转移,并可逆转肿瘤细胞对多种化疗药物的耐药。
综上所述,miRNA-194在宫颈癌中呈明显低表达,且与宫颈癌临床分期、肿瘤长径及预后密切相关,检测miRNA-194的表达可为宫颈癌的诊断和预后提供依据,其在宫颈癌进展中的具体作用机制值得进一步深入研究。