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目的:利用生物信息学方法筛选参与结直肠癌肝转移的肿瘤干细胞相关miRNA的集合,并验证其在原发灶和肝转移灶组织中的表达差异,为结直肠癌肝转移的发生预测探索新的生物学指标。方法:本研究首先通过GEO数据库挖掘出已发表的结直肠癌转移灶差异表达的miRNA集合,再通过COREMINE Medical文本工具挖掘出与结直肠癌肿瘤干细胞相关的miRNA集合,两者取交集作为目标的miRNA集合。用荧光定量PCR方法检测30例配对结直肠癌肝转移原发灶和转移灶组织中目的miRNA的表达,筛选出与结直肠癌肝转移相关的miRNA,测定其在不同组织中的表达差异,并分析其与原发肿瘤部位、原发肿瘤分化程度、淋巴结是否转移等临床病理特征的关系。同时利用生物信息学方法预测结直肠癌肝转移相关的miRNA下游靶基因和信号通路分析。结果:本研究对GEO数据库中与转移性结直肠癌相关全基因组miRNA表达谱芯片进行筛选,比对肝转移灶与原发灶中存在差异表达的miRNA,剔除其中不配对的组织标本后,共纳入22例配对的原发灶和肝转移灶芯片数据集,将基因芯片数据导入GEO2R,采用重叠一致对比的研究方法,取得每组芯片数据中一致性表达变化的miRNA共43个,其中,上调的基因共34个,下调的基因共9个。另一方面,通过文本挖掘,寻找已确认的能够调控结直肠癌干细胞特性的miRNAs。将两种来源的miRNA数据集取交集,分析出7个可能参与肝转移性结直肠癌干细胞的miRNAs:hsa-miR-20a、hsa-miR-26b、hsa-miR-146a、hsa-miR-17、hsa-miR-451、hsa-miR-23a、hsa-miR-29a。在20组配对的原发灶和肝转移灶中对这7个miRNA的表达进行荧光定量PCR分析,发现仅有hsa-miR-17的引物能够较好的扩增出目的基因。相对于原发灶组织,miR-17在结直肠癌肝转移灶组织中表达显著上调,肝转移灶中的表达量为原发灶的3.48倍,差异有统计学意义(P<0.05)。其中miR-17的表达上调与原发肿瘤分化程度及术前是否接受化疗相关(P<0.05),和患者的性别、年龄、原发肿瘤部位、有无淋巴结转移无关。通过对4个数据库的检索,找到其中3个数据库中hsamiR-17共同的靶基因618个。对hsa-miR-17的618个靶基因进行了KEGG信号通路分析结果显示这些靶基因主要参与MAPK信号通路、内吞信号通路、肿瘤信号通路、轴突生长信号、细胞骨架、神经生长因子信号通路、酪氨酸激酶信号通路、细胞周期、胰岛素信号通路、细胞节律和包括结直肠癌在内的多种肿瘤相关通路。结论:1.筛选出7个与结直肠癌肝转移相关的miRNA,分别为hsamiR-20a、hsa-miR-26b、hsa-miR-146a、hsa-miR-17、hsa-miR-451、hsa-miR-23a、hsa-miR-29a,可能作为预测结直肠癌发生肝转移的分子标志物。2.荧光定量PCR验证结果提示7个分子标志物仅有miR-17能够较好的反应肿瘤干细胞相关miRNA在结直肠癌肝转移中的表达差异。相对于原发灶组织,miR-17在结直肠癌肝转移灶组织中表达显著上调,且其表达上调与原发肿瘤分化程度及术前是否接受化疗相关。3.对miR-17靶基因信号通路分析的结果提示miR-17可能参与了结直肠癌肝转移的发生发展过程,通过调控miR-17在结直肠癌肝转移中的表达,可能为结直肠癌肝转移行靶向治疗提供依据,提高结直肠癌肝转移的治疗效果。