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目的:通过筛选、验证肺腺癌LM相关的CSF miRNAs,寻找具有LM诊断价值及监测疾病状态潜能的特异性CSF miRNA分子标志物,初步探究其生物学功能。方法:1.通过miRNA表达谱芯片检测肺腺癌LM患者、肺腺癌脑转移及非肿瘤性疾病患者的miRNA表达,同时检测肺腺癌LM患者初诊时及治疗后CSF样本miRNA表达谱变化,以筛选肺腺癌LM相关的CSF miRNAs。2.利用q RT-PCR方法在独立的肺腺癌LM患者、肺腺癌脑转移及非肿瘤性疾病患者群体的CSF样本中检测候选miRNAs表达变化是否与miRNAs芯片筛查结果一致。3.通过q RT-PCR方法检测及受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析,在可疑存在LM的肺腺癌患者中检验候选CSF miRNA在LM诊断中的敏感性及特异性,并与传统的CSF细胞学检查及影像学检查方法进行比较,寻找具有诊断潜能的CSF miRNA分子标志物。4.通过q RT-PCR方法检测肺腺癌LM患者初诊时、治疗后、复发时及挽救治疗后CSF中候选miRNAs表达水平的变化,明确特异性CSF miRNAs是否具有作为LM疾病状态监测标志物的潜能。5.通过转染miR-7977 mimics/inhibitors,上调或下调细胞内miR-7977的表达,利用MTT法、划痕实验及Transwell侵袭实验检测miR-7977的表达对肺腺癌细胞增殖、迁移及侵袭能力的影响。6.通过利用miRDB(http://www.mirdb.org/)、miRWalk(http://mirwalk.umm.uni-heidelberg.de)、Target Scan(http://www.targetscan.org/)三个数据库进行检索分析,结合既往文献报道,筛选miR-7977的预测靶基因,并通过转染miR-7977mimics/inhibitors,上调或下调细胞内miR-7977的表达后,利用q RT-PCR、Western blot方法检测miR-7977对靶基因表达的影响。结果:1.在筛选阶段,与非LM患者(肺腺癌脑转移及非肿瘤性疾病)比较,肺腺癌LM患者CSF中存在表达差异的miRNAs 51个,表达上调共36个,表达下调15个,其中miR-7641表达升高倍数最大(Fold-change value=58.3);在肺腺癌LM患者治疗前及有效治疗后的CSF样本比较中,表达差异显著的miRNAs共3个,分别为miR-7975、miR-7977及miR-4800-5p。这3个CSF miRNAs在LM患者中表达与非LM患者比较明显升高,而在有效治疗后表达明显下降。我们选择miR-7975、miR-7977、miR-7641及miR-4800-5p作为候选miRNAs进行后续研究。2.在验证阶段,与肺腺癌脑转移及非肿瘤性疾病患者比较,肺腺癌LM患者CSF中miR-7975、miR-7977及miR-7641表达明显升高,与miRNA芯片检测结果一致;而CSF中miR-4800-5p表达变化无统计学差异,与芯片检测结果不一致。3.在可疑LM的肺腺癌患者中,初次诊断时CSF细胞学及影像学检查的敏感性分别为64.4%及68.9%。相比之下,初次CSF检测时miR-7975、miR-7977及miR-7641的诊断敏感性分别为88.9%、84.4%及68.9%;特异性分别为85.7%、82.1%及67.9%;曲线下面积(AUC)分别为0.891、0.883及0.750;miR-7975与miR-7977两者联合诊断的AUC值为0.923,敏感性为91.1%,特异性为82.1%;三者联合诊断的AUC值为0.960,敏感性为93.3%,特异性为85.7%。4.与诊断时miRNAs表达水平相比,LM患者CSF中miR-7975及miR-7977在初始治疗后显著降低,而miR-7641表达变化无明显差异;在8例复发且完成挽救治疗的LM患者中,有6例患者复发时CSF中miR-7975及miR-7977较治疗后升高,并且在给予挽救治疗,控制病情之后,CSF中miR-7975及miR-7977再次下降。5.肺腺癌细胞系NCI-H1650及PC9细胞内过表达miR-7977能够促进细胞的增殖,加快细胞的迁移,并提高细胞跨膜侵袭能力;而低表达miR-7977则能抑制肺腺癌细胞的增殖,减慢细胞的迁移,并降低细胞跨膜侵袭能力。6.生物信息学分析软件Target Scan及miRDB均显示多聚胞嘧啶结合蛋白PCBP1为miR-7977的预测靶基因,结合既往文献报道,我们选取PCBP1作为miR-7977靶基因进行了后续研究;我们发现过表达miR-7977可以使NCI-H1650及PC9细胞内PCBP1mRNA及蛋白表达明显下降,而抑制miR-7977的表达可以使NCI-H1650及PC9细胞内PCBP1 mRNA及蛋白表达明显升高。结论:1.通过在两个独立的样本群体中进行筛选及验证发现,与肺腺癌脑转移及非肿瘤性疾病患者比较,肺腺癌LM患者CSF中存在表达升高的miR-7977、miR-7975及miR-7641。2.通过对可疑存在LM的肺腺癌患者群体进行验证并评价发现,miR-7977、miR-7975及miR-7641具有一定的诊断敏感性及特异性,且三者联合能够进一步增加诊断LM的效能。3.通过对肺腺癌LM患者初诊时、治疗后、复发时及挽救治疗后CSF中miRNAs表达水平的变化研究发现,miR-7977及miR-7975的表达变化与LM的病情变化密切相关。4.通过对miR-7977生物学功能的初步研究发现,细胞内miR-7977的表达变化能够影响肺腺癌细胞的生物学行为,可能是促进肺腺癌LM发生的分子机制之一。5.通过利用生物信息学软件分析并实验验证发现,肺腺癌细胞miR-7977的表达与其潜在下游靶基因PCBP1的表达呈负相关性,提示miR-7977可能通过调控PCBP1促进肺腺癌LM的发生。