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[背景和目的]作为20世纪末生命科学领域的重大发现,微小RNA(microRNA, miRNA)已迅速成为了多个学科的研究热点。研究表明,这种保守的、非编码的、内源性单链小RNA分子,通过与靶mRNA特定序列的结合调控基因的表达,在肿瘤发生和转移的过程中起着起着癌基因(oncomiRNAs)或抑癌基因(tumor suppressor miRNAs)的作用。在世界上肝癌发病率最高的国家中,我国即为其一,每年大约有11万例患者因肝癌而死亡。其中,肝细胞癌(以下简称肝癌, hepatocellular carcinoma, HCC)又在原发性肝癌中占85-90%,为其最多见的组织学分型。肝癌预后差,肝癌转移是影响肝癌患者疗效和获得长期生存的关键问题,其确切的机制仍不清楚,现仍缺乏早期诊断和有效治疗的方法。虽然目前医学已经取得极大进步,但其5年生存率仍很低,复发和转移常见。因此,通过研究miRNA在肝癌中的作用,可进一步阐明肝癌发生发展的内在机制,从而为肝癌的诊治提供新的思路。本研究即从在肝癌中表达失调的miRNA入手,探索肝癌发生发展的机制。[方法]1.采用miRNA基因芯片技术筛选可能参与调控肝癌转移的miRNA;2.采用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chainreaction, qRT-PCR)在不同转移潜能肝癌细胞株中验证肝癌转移相关miRNA;3.采用qRT-PCR技术验证肝癌转移相关miRNA在肝癌及非肝癌患者血浆中的表达;4.采用qRT-PCR技术验证肝癌转移相关miRNA在手术标本(肝癌和癌旁肝组织)中的表达;5.分析miRNA与肝癌临床病理特征、临床预后的关系。6.采用qRT-PCR技术验证肝癌转移相关miRNA在不同肝癌细胞株及肝癌和癌旁肝组织细胞中的表达;7.采用慢病毒感染技术过表达肝癌细胞内miRNA的表达水平;8.采用MTT实验、流式细胞术、平板克隆形成实验、划痕实验、Transwell侵袭实验对肝癌转移相关miRNA进行功能分析,观察该miRNA在体外实验中对肝癌细胞株的生物学行为会产生什么影响;9.采用生物信息学技术预测肝癌转移相关miRNA的靶基因;10.采用Western blot方法初步验证miRNA对靶基因的调控作用;[结果]1.经过miRNA基因芯片技术的初步筛查,我们发现:22条miRNA在高转移肝癌细胞株中表达上调超过2倍或以上,2条miRNA在高转移肝癌细胞株中表达下调超过2倍或以上,进一步qRT-PCR检测发现miR-149-5(p原名miR-149)、miR-345、miR-193b*、miR-1301等4条miRNA在高、低转移潜能肝癌细胞株中表达差异超过3倍,差异最为明显的是miR-149-5p;2.通过qRT-PCR方法检测miR-149-5p在肝癌伴(26例)或不伴转移(14例)、肝硬化(3例)、转移性肝癌患者(6例)及正常人(30例)血浆中的含量,发现血浆miR-149-5p对于肝癌的诊断和鉴别诊断无明显统计学意义(p<0.05);3.通过qRT-PCR方法检测95对手术标本(肝癌和癌旁肝组织)中miR-149-5p的表达,发现miR-149-5p在癌组织中的相对含量显著低于癌旁肝组织(6.982±1.166vs.12.208±2.461, p<0.05);4.进一步分析miR-149-5p在95例肝癌和癌旁肝组织中相对含量的比值(C/P)与性别、年龄、肝炎、AFP、肝硬化、肿瘤大小、多少、分化、分期及淋巴结转移的关系,发现:C/P比值与肝硬化病史显著相关(p<0.05);与AFP含量和淋巴结转移负相关,但无统计学差异(p>0.05),可能与相应分组样本量偏少有关;同时,生存曲线分析表明,C/P>1组患者术后生存时间优于C/P<1组,但无统计学差异(p>0.05),可能与随访时间过短有关;5.通过qRT-PCR方法检测MHCC97-H、MHCC97-L、Huh-7、SMMC-7721、HepG2、PLC、LO2细胞株与肝癌和癌旁肝组织细胞中miR-149-5p的表达,发现miR-149-5p在各细胞株及癌组织细胞中的表达低于癌旁肝组织细胞(p<0.01);6.通过负载miR-149-5p的慢病毒成功感染MHCC97-H细胞后,MTT实验表明miR-149-5p过表达可明显抑制MHCC97-H细胞的增殖能力(p<0.01),流式细胞术表明miR-149-5p对MHCC97-H的细胞周期无明显影响,平板克隆形成实验表明miR-149-5p过表达可抑制MHCC97-H细胞克隆形成能力(克隆形成率:0.137±0.013vs.0.263±0.018,0.256±0.002, p<0.05),划痕实验表明miR-149-5p过表达可抑制MHCC97-H细胞体外迁移能力(24h划痕宽度/0h划痕宽度:0.643±0.036vs.0.454±0.037,0.469±0.013, p<0.05),Transwell侵袭实验表明miR-149-5p过表达可抑制MHCC97-H细胞体外侵袭能力(透膜细胞数:(71.7±7.3)/视野vs.(133.2±4.5)/视野,(122.3±3.4)/视野, p<0.01);7.生物信息学预测miR-149-5p可能调控的靶基因有67个,其中与肿瘤转移密切相关的基因为转录因子特异性蛋白1(specificity protein1, SP1),WB技术初步验证SP1可能是miR-149-5p的靶基因之一。[结论]我们首次发现miR-149-5p(原名miR-149)在肝癌组织中表达降低,与肝癌患者的预后密切相关,miR-149-5p过表达可以明显抑制肝癌细胞体外的侵袭转移能力,进一步研究发现,miR-149-5p可能通过调控其潜在靶基因SP1的表达来抑制肝癌细胞的侵袭转移。本课题从miRNA水平初步阐明了肝癌转移的新机制,为肝癌的诊治及预后的判断提供了新的靶标。