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长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度一般超过200nt的非蛋白编码RNA,主要从表观遗传、转录调控及转录后调控等层面调控基因表达。近年来研究表明多种lncRNA在肿瘤组织与正常组织中的表达有着明显的差异,且lncRNA与人类疾病的发生有关,尤其与肿瘤的发生发展有着密切的联系。肺癌作为常见的恶性肿瘤,严重影响人类的健康,寻找有效的生物标志物亟待解决。因此,肺癌相关lncRNA的筛选和调控机制研究逐渐成为当今科学界研究的热点之一。前期已选取质检通过的3对肺癌组织及正常对照组织进行了lncRNA/mRNA表达谱芯片检测,筛选出了肺癌相关特异性lncRNA。因此,本研究在此基础上通过构建lncRNA-mRNA共表达网络,结合生物信息学分析,筛选了5个肺癌相关候选lncRNA,通过实时荧光定量PCR(RT-qRCR)检测它们在肺癌中的表达水平,识别其与肺癌发病风险之间的关系,对其进行临床病理参数相关性分析以及对肺癌的诊断价值分析,探讨lncRNA SFTAlP对细胞生物学行为的影响及调控机制,为了解其在肺癌细胞中的作用以及对肺癌发生发展的调控提供依据。一、肺癌相关lncRNA的生物信息学分析在前期通过lncRNA/mRNA表达谱芯片筛选出肺癌相关lncRNA和mRNA的基础上,本研究构建lncRNA-mRNA共表达网络,结合在共表达网络中的贡献度以及芯片检测的差异倍数,从中挑选出5个肺癌相关候选lncRNA,通过DAVID数据库对其进行GO功能注释和KEGG Pathway分析。结果显示共表达网络含有245个肺癌相关差异表达lncRNA和108个肺癌相关差异表达mRNA,筛选出的5个肺癌相关候选lncRNA分别是RP11-417J8.6-201、BC042023、SFTAlP、BC036599、AL133118。生物信息学分析显示候选lncRNA相关mRNA的功能注释和可能参与的信号通路均与癌症密切相关。二、肺癌相关候选lncRNA在人群中的表达水平分析本研究收集95例原发性肺癌患者的癌组织和配对癌旁组织,利用RT-qPCR对人群组织样本中5个候选lncRNA表达水平进行检测,条件logistic回归分析候选lncRNA对肺癌发病风险的影响,通过ROC曲线评价其在肺癌诊断中价值,应用卡方检验分析其与临床病理参数的相关性。结果显示RP11-417J8.6-201、BC042023、SFTA1P、BC036599和AL133118在肺癌组织中的表达水平分别为癌旁组织的27.1%、18%、5.9%、40.8%和12.6%,均在肺癌组织中低表达,与芯片检测结果一致。它们在组织中的表达水平△CT每升高一个单位,肺癌的发病危险性分别增加29.9%、63.6%、118.4%、17.1%和47.8%,差异有统计学意义(P<0.05),提示其表达水平与肺癌发病风险呈负相关。这些lncRNA单独作为指标对肺癌诊断有一定效力,联合诊断AUC为0.930(P<0.01),效果更佳。SFTA1P的表达水平与病理类型密切相关(P<0.001),且在鳞癌(0.018±0.128)中的表达水平低于腺癌(0.144±0.176),与性别、年龄、TNM分期无关(P>0.05)。RP11-417J8.6-201、BC042023、BC036599和AL133118的表达水平与性别、年龄、病理类型、TNM分期均无关(P>0.05)。三、SFTA1P在肺癌细胞中的生物学功能及调控机制研究应用RT-qPCR方法在四种肺癌细胞株和两种肺正常细胞株中检测RP11-417J8.6-201、BC042023、SFTA1P、BC036599及AL133118本底值表达情况。利用慢病毒为载体使A549细胞过表达SFTA1P,通过嘌呤霉素筛选出稳定表达细胞株,应用MTT和流式细胞术检测SFTA1P对A549细胞增殖、细胞周期和细胞凋亡的影响。应用RT-qPCR和Western Blot技术检测过表达SFTA1P对PI3K-AKT信号通路关键基因和蛋白表达水平的变化。结果显示,RP11-417J8.6-201、SFTA1P、BC036599、AL133118在肺癌细胞A549、NCI-H1395、SBC-5中表达量较低,在正常细胞HPAEPIC中的表达量较高。BC042023在肺癌细胞A549、NCI-H1395中的表达量较低,在正常细胞16HBE中的表达量较高。过表达SFTA1P可使细胞周期S期阻滞,G1期减少(P<0.05),对细胞增殖和细胞凋亡没有明显影响(P>0.05),提示SFTA1P可能通过对A549细胞周期的影响促进肺癌的发生发展。过表达SFTA1P可使PI3K-AKT信号通路关键蛋白VEGF-D、AKT、P-AKT、mTOR、P-mTOR表达水平下降,差异有统计学意义(P<0.05)。提示SFTA1P可能通过抑制PI3K-AKT信号通路的活化来影响肺癌细胞的生物学行为。综上所述,本研究通过构建lncRNA-mRNA共表达网络,共筛选出245个肺癌相关差异表达lncRNA和108个肺癌相关差异表达mRNA。结合生物信息学分析,从中选择了5个肺癌相关候选lncRNA开展进一步研究,即RP11-417J8.6-201、BC042023、SFTA1P、BC036599及AL133118。人群中的表达水平检测发现它们均在肺癌组织中低表达,其表达水平与肺癌发病风险呈负相关,5个候选lncRNA联合对肺癌的诊断价值较高,分析还发现SFTA1P的表达水平与病理类型密切相关,且在鳞癌中的表达水平显著低于腺癌。对SFTA1P的生物学功能与调控机制研究显示,过表达SFTA1P可使肺癌细胞周期S期阻滞,G1期减少,并且会使PI3K-AKT信号通路关键蛋白VEGF-D、AKT、P-AKT、mTOR、P-mTOR表达水平下降,提示SFTA1P可能通过抑制PI3K-AKT信号通路的活化来影响肺癌细胞的生物学行为。研究为进一步了解肺癌发病机制提供依据,同时为肺癌诊断和靶向治疗提供候选生物标志物。