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研究背景肝癌是在全世界肿瘤发病中居第五位,在致死性肿瘤中则位居第三。在全世界,每年因肝癌导致的死亡患者中,有近一半发生在我国。尽管近年来肝癌的诊断和治疗有了很大提高,但是,鉴于其较高的复发率和门静脉侵犯等原因,肝癌的预后仍较差。此外,肝癌的发病机制也是很不清楚。最近的研究显示在许多组织异常表达的长链非编码RNAs(long noncoding RNAs,lncRNAs)在肿瘤形成过程中有重要作用。如此为肝癌的相关研究又增添了一个切入点。研究目的分析来源于肝癌门静脉癌栓细胞系(CSQT-2)特异性表达的lncRNA,寻找与肝癌转移和门静脉癌栓形成密切相关的lncRNAs,探讨肝癌转移和门静脉癌栓的发生机制并为肝癌及门静脉癌栓的治疗寻找新的靶点。研究方法第一部分:lncRNAs在不同转移能力细胞系中的表达及目的基因的挑选利用不同转移能力的肝癌细胞系CSQT-2和Hep3B做基因芯片,建立高转移能力细胞系特异表达的lncRNAs谱和mRNAs谱(差异倍数>2倍,P<0.05)。因为lncRNAs为非编码RNAs,多通过调节mRNAs的表达发挥作用,并且lncRNAs通过与其相关的mRNAs结合成双连而发挥作用是一个重要的方式,所以,本研究首先寻找与转移密切相关的mRNAs,再根据碱基序列分析结果寻找与这些mRNA有关的lncRNAs,从而确定目的lncRNAs。第二部分:目的基因对CSQT-2细胞系迁移能力的影响的研究在不同转移能力的细胞系中(CSQT-2,MHCC97-H,MHCC97-L,HepG2,Hep3B)进一步用qRT-PCR检测目的基因的表达情况。用RNAi技术对目的lncRNAs进行干扰,观察lncRNAs相关的mRNAs及下游蛋白的改变情况。再通过细胞迁移实验(transwell array)验证目的lncRNAs对细胞迁移能力的影响。第三部分:目的基因在不同人群中的不同组织中的表达及其与预后关系的研究在三种不同人群(A组:肝癌伴癌栓,n=245;B组:肝癌伴或不伴癌栓,n=372;C组:肝癌术后索拉菲尼治疗,n=38)的不同组织(癌栓,原发灶,癌旁)中检测目的lncRNAs的表达情况,结合随访结果探讨目的lncRNAs与患者预后的关系。并通过ROC分析评价目的lncRNAs对患者预后评估作用的强度。研究结果第一部分:基因芯片结果显示CSQT-2和Hep3B细胞系之间存在大量差异表达的lncRNAs和mRNAs。其中许多与转移密切相关的分子均高表达。ICAM1(NM000201)作为重要的与肿瘤转移有关的分子在CSQT-2细胞系中为高表达(12.7倍),进一步的基因序列分析发现ICAM1与BX648637(ASLNC24236,lncRNA)多达819个连续互补的碱基;同时BX648637在CSQT-2细胞系中也为高表达(14.8倍)。故以ICAM1与BX648637作为目的基因进行下一步的研究,并将lncRNA-BX648637定义为转移相关的lncRNA(metastasis relation long noncodingRNA,MeRL)。第二部分:qRT-PCR结果显示转移能力高的细胞系(CSQT-2,MHCC97-H)中MeRL与ICAM1的表达高,与基因芯片结果相符。RNA酶保护实验(RPA)结果显示,MeRL与ICAM1之间的互补区域可形成RNA双联结构。RNAi结果显示,在CSQT-2中随着MeRL的表达的降低,ICAM1及其相关的蛋白均明显下降,CSQT-2细胞的迁移能力也下降;同时,在Hep3B细胞系中,转染二者互补序列后,ICAM1及其相关的蛋白均明显升高,Hep3B细胞的迁移能力也明显增强。第三部分:qRT-PCR结果显示,在不同组织中的MeRL与ICAM1表达不同。在癌栓患者中癌栓组织的MeRL与ICAM1明显高于原发灶;而肝癌不伴癌栓的患者中原发灶中MeRL与ICAM1表达要高于癌旁。结合随访结果发现癌栓组织中MeRL与ICAM1高表达的癌栓患者(A组)及原发灶高表达的肝癌患者(B组,伴或不伴癌栓)的预后要远差与低表达患者,这其中又以MeRL与ICAM1同时高表达的患者预后最差。同时,在B组患者中MeRL与ICAM1的表达越高,其肿瘤越大(P<0.001,P=0.0109),TNM分期越差(P=0.001,P<0.001),肝内转移的几率越高(P<0.001,P=0.0265);MeRL高表达的患者癌栓的发生率也高(P=0.001)。在C组患者中(肝癌术后接受索拉菲尼治疗),MeRL高表达组患者预后明显比低表达组差。结论1、不同转移能力的肝癌细胞系具有特异的lncRNAs表达谱。2、MeRL可通过与ICAM1结合成RNA双链结构增强器稳定性并促进其高表达,进而增加细胞的迁移能力。3、MeRL高表达的HCC肿瘤恶性程度高,患者预后差、对索拉菲尼的治疗不敏感。本课题创新点及潜在应用价值确定了高转移能力细胞系特异性lncRNAs表达谱,为后续研究提供参考资料;进一步明确lncRNAs可通过改变mRNAs的结构和表达水平参与肿瘤的发生和发展;发现了一个新的预后相关的评估指标(MeRL)。