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研究背景及目的:乳腺癌是女性死于恶性肿瘤的主要原因之一。早期诊断及治疗乳腺癌十分重要。微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一种小分子单链非编码RNA,可作为多种恶性肿瘤的潜在生物标志物。近年来环状RNA(circular RNAs,circRNAs)成为RNA研究的热点,尤其是其作为生物标志物潜能方面受到研究者重视。研究表明circRNAs可起到miRNAs分子“海绵”作用,进而影响疾病进展。本研究以发现全血中可用于诊断乳腺癌的miRNAs及circRNAs肿瘤标志物,探索circRNAcirc_0075796在乳腺癌中的表达、临床意义、功能及内在机制为目标展开。研究方法:1.通过miRNA芯片筛选乳腺癌患者及健康志愿者全血中差异表达的miRNAs。使用实时定量PCR(qRT-PCR)对候选miRNAs的表达进行验证。2.通过生物信息学分析预测可能与差异表达miRNAs相互作用的circRNAs。通过qRT-PCR 检测候选 circRNAs(circ_0000501,circ_0000745,circ_0001531,circ_0001640和circ_0001978)在乳腺癌患者、乳腺良性肿瘤患者及健康志愿者全血中的表达。通过受试者工作曲线(ROC)分析差异表达circRNAs的诊断价值。通过生物信息学分析预测 circRNA-miRNA-mRNA 调控网络。3.通过全转录组测序筛选在乳腺癌组织及癌旁正常乳腺组织中差异表达的circRNAs。通过qRT-PCR进一步验证circ_0075796在乳腺癌组织及癌旁正常乳腺组织中的表达情况。通过CCK-8实验、克隆形成实验、Transwell实验、划痕实验、细胞周期实验及细胞凋亡实验观察circ_0075796在乳腺癌细胞增殖、迁移、浸润、周期及凋亡中的作用。通过荧光原位杂交实验(FISH)明确circ_0075796的细胞内定位。通过生物信息学分析及qRT-PCR进行circ_0075796/miR-452-3p/SAMD5调控轴的预测及验证。通过RNA甲基化免疫共沉淀(MeRIP)实验检测circ_0075796的m6A修饰水平。通过qRT-PCR检测去甲基化酶(FTO和ALKBH5),m6A修饰相关甲基转移酶(METTL3和METTL14)及RNA结合蛋白(DHX9,ADAR1和Q1KI)在乳腺癌细胞系中对circ_0075796表达水平的影响。研究结果:1.MiRNA 芯片提示 6 个 miRNAs(miR-26b-5p,miR-106b-5p,miR-142-3p,miR-142-5p,miR-185-5p 和 miR-362-5p)表达上调。QRT-PCR 的结果表明,6 个 miRNAs在乳腺癌患者全血中较健康志愿者全血中表达上调且可良好区分乳腺癌及健康对照。生物信息学分析结果表明6个miRNAs与多个癌症相关信号传导通路密切相关。由miR-185-5p和miR-362-5p组成的联合诊断模型具有较单个miRNA相比更好的诊断价值。2.生物信息学分析预测得到5个候选circRNAs(circ_0000501,circ_0000745,circ_0001531,circ_0001640 和 circ_0001978)。QRT-PCR 的结果表明 circ_0000745,circ_0001531和circ_0001640在乳腺癌患者全血中较健康志愿者全血中表达上调。ROC曲线分析表明3个circRNAs及其组成的联合诊断模型均可良好区分乳腺癌及健康对照。生物信息学分析结果表明3个circRNAs或可参与复杂的circRNA-miRNA-mRNA调控网络进而影响肿瘤进展。3.全转录组测序的结果表明circ_0075796在乳腺癌组织中表达显著下调。QRT-PCR验证的结果进一步证实circ_0075796在乳腺癌组织中表达较癌旁正常乳腺组织表达显著下调,且可以良好区分乳腺癌及正常对照。Circ_0075796的低表达与乳腺癌侵袭性临床病理参数密切相关。细胞实验结果表明circ_0075796过表达可抑制乳腺癌细胞增殖、迁移及侵袭。FISH结果表明circ_0075796既存在于细胞核中也存在于细胞质中。生物信息学分析及qRT-PCR揭示了潜在的circ_0075796/miR-452-3p/SAMD5调控轴。此外,与癌旁正常乳腺组织相比,circ_0075796在乳腺癌组织中表现出更低的m6A修饰水平。M6A修饰相关去甲基化酶FTO及甲基转移酶(METTL3和METTL14)可影响乳腺癌细胞中circ_0075796的表达水平。RNA结合蛋白DHX9及ADAR1可在乳腺癌细胞中影响circ_0075796的表达水平。研究结论:本研究在乳腺癌患者全血中发现了 6个表达上调的miRNAs和3个表达上调的circRNAs。这些miRNAs和circRNAs及其组成的诊断相关表达谱模型可作为乳腺癌早期诊断的潜在生物标记物。Circ_0075796在乳腺癌组织中较癌旁正常乳腺组织中表达下调,且其低表达与乳腺癌的侵袭性临床病理特征相关,显示出良好的诊断价值。乳腺癌细胞中circ_0075796过表达可抑制乳腺癌进展,提示circ_0075796可能与乳腺癌的发生发展有关。此外,m6A修饰水平及RNA结合蛋白均可影响乳腺癌细胞中circ_0075796的表达,为circ_0075796在乳腺癌中差异表达及作用机制的研究提供了方向。