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研究背景:胃癌是全球第四恶性肿瘤,其死亡率位居第二。胃癌的发病率最高地区在亚洲东部,东欧,南美。超过70%的新病例和死亡发生在发展中国家。由于胃癌早期多数无症状或非特异性症状,大多数国家80%的胃癌的诊断已经是晚期,导致其5年生存率低于20%。而胃癌能够在早期发现并进行治疗,5年存活率可以高达90%。因此,有必要研发新型无创生物标志物来提高早期胃癌的诊断以及更有效的治疗手段。 MicroRNA(miRNA)是由19-22碱基组成的小非编码RNA,通过与靶基因mRNA的3’端的非翻译区(3’-UTR)结合,降解或者抑制mRNA的翻译,实现对靶基因的负调控。循环中的miRNA能够抵抗RNA酶的消化,而且在煮沸,高或低PH值,长期冻存和反复冻融等苛刻条件下仍保持其稳定性,表明miRNA具有作为非侵入性诊断癌症和其他疾病的生物标记物的潜力。大量研究证据表明,miRNA参与多种细胞过程,包括细胞增殖、凋亡、发展、分化和代谢。最近研究表明,miRNA作为肿瘤因子或肿瘤抑制因子在多种肿瘤异常表达。miR-23b/27b簇在多种肿瘤显著降低。本研究对胃癌患者及健康人血浆miR-27b-3p水平进行对比,探讨血浆miR-27b-3p作为胃癌分子诊断标志物的可能性,以期为胃癌的早期诊断提供帮助。 血管内皮生长因子(VEGF)是血管内皮细胞特异的分裂原,能够特异的刺激内皮细胞进行分裂与增殖,并促进血管的生长。VEGFC是VEGF家族中的主要成员,VEGFC在胃癌中高表达。VEGFC能促进胃癌淋巴管形成,增强胃癌的侵袭力,通过转染VEGFC反义引物能减少胃癌细胞的VEGFC的表达,从而抑制癌细胞增殖以及侵袭。使用miranda、miRbase和targetscan三个靶基因预测软件,对miR-27b-3p进行靶基因预测,推测 VEGFC基因是 miR-27b-3p的潜在靶基因之一。研究表明miR-27b-3p可能通过靶向作用VEGFC影响胃癌的增殖与凋亡。 目的: 1.通过 miRNA芯片,筛选可以作为胃癌血浆早期诊断生物标志物的miRNA。 2.检测miR-27b-3p在胃癌病人中的表达,分析其与肿瘤部位,TNM分期,肿瘤分化,淋巴结转移以及远处转移等临床病理特点关系。 3.探讨外周血细胞对血浆miR-27b-3p表达水平的影响。 4.应用生物信息学预测靶基因,并用RT-PCR进行验证,筛选miR-27b-3p的靶基因。 5.探讨转染miR-27b-3p mimics对胃癌SGC7901细胞增殖与凋亡的影响。 方法: 1.应用miRCURY? LNA表达芯片筛选5例胃癌患者与3例健康人血浆中差异表达的miRNA。 2.采用实时荧光定量PCR法检测46例胃癌患者及40例年龄和性别相匹配的健康人血浆中miR-27b-3p的表达水平,统计分析血浆miR-27b-3p水平与胃癌临床病理因素的关系。运用受试者工作特征曲线(ROC)及曲线下面积(AUC)分析miR-27b-3p对胃癌诊断的灵敏度和特异度。 3.检测其中12例胃癌患者和12例健康人外周血细胞的miR-27b-3p表达水平。 4.使用miranda、miRbase和targetscan3个miRNA靶基因预测数据库,筛选miR-27b-3p的候选靶基因,结合RT-PCR验证miR-27b-3p调控的靶基因。 5.使用miR-27b-3p mimics以及阴性对照转染胃癌SGC7901细胞,通过荧光显微镜观察其转染效率。24小时后使用RT-PCR检测其表达水平,使用MTS试剂盒和流式细胞仪检测过表达的miR-27b-3p分别对细胞增殖与细胞凋亡的影响。 结果: 1.miRCURY LNA芯片检测结果显示,与健康人血浆相比,胃癌病人血浆上调的miRNA有17个;下调的miRNA有64个。 2.实时荧光定量PCR检测结果表明,相对于健康人组,胃癌患者血浆miR-27b-3p水平明显降低;与芯片下降趋势一致。而胃癌患者与健康人外周血细胞的miR-27b-3p表达水平无明显差异;miR-27b-3p水平下调与胃癌分化程度相关,而与胃癌TNM分期、淋巴结转移及远处转移均无关。miR-27b-3p的ROC曲线分析显示,AUC值为0.724;以miR-27b-3p为诊断标志物来区分胃癌患者和健康人的灵敏度为60.0%,特异性为76.1%。 3.胃癌患者与健康人外周血细胞的 miR-27b-3p表达水平无明显差异。 4.VEGFC表达水平与miR-27b-3p达水平呈负相关。miR-27b-3p明显下调VEGFC mRNA水平。 5.使用negative-5’-cy3转染胃癌SGC7901细胞后,荧光显微镜观察转染效率大约为80%-90%,RT-PCR检测miR-27b-3p表达水平,miR-27b-3p mimics转染组的 miR-27b-3p表达相对空白对照组和阴性对照组,升高74.50倍。MTS分析表明,在转染后的第一第二天组间均无统计学差异,而第三天,与空白对照吸光度值(1.29±0.36),阴性对照吸光度值(1.31±0.38)相比,在miR-27b-3p mimics转染组,吸光度值(1.19±0.57)明显降低,空白和阴性对照之间差异无显著性。凋亡实验表明,相对空白对照组细胞凋亡率(2.91±0.37)%和阴性对照组细胞凋亡率(3.73±0.30)%,在miR-27b-3p mimics组的凋亡率(7.21±2.35)%明显增加。 结论: 1.相对健康人血浆,在胃癌血浆中一共筛选出81个差异表达的miRNA,其中17个为上调miRNA,64个为下调miRNA。 2.miR-27b-3p在胃癌血浆中低表达,miR-27b-3p与胃癌分化有关,与有肿瘤部位、TNM分期、淋巴结转移、远处转移、病人的年龄以及性别无相关性。血浆miR-27b-3p水平下调可能预示着胃癌的发生。推测miR-27b-3p可能成为胃癌早期诊断的一个生物学标志物。 3.胃癌血浆miR-27b-3p水平的下调不是由于胃癌外周血miR-27b-3p水平下调引起的。 4.VEGFC可能是miR-27b-3p的靶基因。 5.过表达的miR-27b-3p能够抑制细胞增殖并诱导细胞凋亡。