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研究背景: 胰腺癌是常见的消化系统恶性肿瘤之一,在我国胰腺癌的发病率逐年上升,目前已跃居全身肿瘤第6位。总体上讲,胰腺癌病因复杂,发生发展中具有异质性。胰腺导管腺癌是最常见的胰腺癌类型,根治性手术对于可切除性肿瘤患者仍是唯一可以获得长期生存的治疗方法。然而,胰腺癌早期诊断困难,易侵袭,对各种治疗缺乏敏感性,预后较差,死亡率几乎等同于发病率。过去的25年间,胰腺癌总体预后并无明显改善,5年生存率小于5%,中位生存时间约5~6个月。胰腺癌的发病形势日益严峻,病死率一直居高不下,目前对胰腺癌的生物学标志进行了大量而广泛的研究,包括基因标记、血清学标记和细胞学标记等,由于这些指标的特异性和敏感性各有差异,利用这些免疫标志物进行诊断仍有很多缺陷,需要有对胰腺癌的诊治有临床意义更好的指标。目前胰腺癌的基因诊治是研究热点之一。microRNAs(miRNAs)是由20-25个核苷酸所组成的小分子单链RNA,可通过碱基互补配对结合靶基因的3’非编码区(UTR),影响mRNA翻译和蛋白合成。miRNAs属基因负调控因子。可在转录后水平调控靶基因的表达,从而影响细胞的发育、分化和凋亡等,近年来研究发现,胰腺癌组织、细胞株、癌前病变、和血浆中均存在miRNAs表达谱异常,提示miRNAs可能在胰腺癌发生和发展机制的研究、诊断、治疗和预后判断中具有一定应用价值。 研究目的 本研究旨在检测miR-216a在胰腺癌组织与非胰腺癌组织中的表达,筛选并验证miR-216a与细胞增殖有关的靶基因JAK2,合理联系miR-216a与JAK/STAT通路。 研究方法 1.20例胰腺癌组织与非胰腺癌组织中总RNA的提取。采用agilent人microRNA寡核苷酸基因芯片在基因组范围内检测组织标本的microRNA基因表达谱,差异基因的筛选标准是microRNA相对表达量大于或等于对照组2倍。 2.应用TargetScanHuman5.1、microrna.org、mirbaseandPicTaralgorithms预测并筛选miR-216a与细胞增殖有关的靶基因。 3.JAK23’UTR与mutJAK23’UTR测序,预测结合位点,扩增,PCR钓取基因,目段片段(JAK23’UTR或mutJAK23’UTR)与载体(PsiCHECK-2)连接,miR-216amimics与miR-216ainhibitor(miR-216a反义链)合成。NC(negativecontrol;随机合成的一条碱基链)及NCinhibitor(NC的反义链)的合成。 4.PANC-1细胞培养,microRNA与质粒共转染细胞,Lucifersae检测。 5.miR-216amimics与miR-216ainhibitor转染PANC-1细胞,WesternBlot检测JAK2蛋白表达。 6.采用SPSS13.0软件分析,miR-216a的表达量以log2转换样本归一化(normalization)后的芯片扫描信号值为记。胰腺癌组与良性病变组miR-216a的表达差异采用独立样本T检验,计量资料均数间的比较采用单因素方差分析,以双侧检验P<0.05为有统计学意义。 研究结果 1.20例胰腺标本的RNA浓度测定:所有样品A260/A280在1.8~2.0之间,RNA纯度较高,无DNA、蛋白质等污染。 2.miR-216a的表达量测定:miR-216a在胰腺癌组织中的表达明显低于非胰腺癌组织,差异具有统计学意义(P=0.000)。 3.JAK2的3’UTR大小为1392bp,用模板DNA扩增后在MarkerDL2000的1kb上方可见有一条比较特异条带。PsiCHECK-2约7kb,目的片段与质粒连接后质粒酶切鉴定阳性克隆,在1kb左右(基因片段)与6kb左右(载体片段)分别切出一条相应带。并且,连接后测序,测序结果与NCBI公布的JAK23’UTR、mutJAK23’UTR序列进行Blast分析,提示目的片段已成功克隆入双萤光报告载体psiCHECK-2中,可以用于后续双萤光检测; 4.JAK2是miR-216a与细胞增殖的靶基因之一。在转染克隆有JAK23’UTR质粒的实验中,mir-216a组与空白组相比差异具有统计学意义(P=0.000),mir-216a组与NC组相比差异具有统计学意义(P=0.000),证明miR-216a能与JAK23’UTR结合,从而抑制萤光素酶的活性。在转染克隆有mutJAK2-4基因3’UTR质粒的实验中,mir-216a组与空白组和NC组相比差异无统计学意义(P=0.280;P=0.329),证明miR-216a不能与mutJAK23’UTR结合,从而抑制萤光素酶的活性。在转染Psi-CHECK2质粒的实验中,mir-216a组与空白组和NC组相比差异无统计学意义(P=0.848;P=0.258),证明Psi-CHECK2上没有miR-216a的结合位点,miR-216a具有靶向性结合。 5.胰腺癌细胞系PANC-1细胞培养,生长良好,形态正常,无污染。PANC-1细胞中JAK2蛋白表达量升高。转染72小时后miR-216amimics组与miR-216ainhibitor组中JAK2蛋白表达显著差异(miR-216ainhibitor组JAK2蛋白相对灰度值分别为空白对照组及mimics组的1.333倍和68.038倍)。JAK2蛋白表达量与miR-216a水平呈负相关。 研究结论 1.miR-216a在胰腺癌组织与非胰腺癌组织的表达具有显著差异,miR-216a在胰腺癌组织中表达显著下调。 2.JAK2是miR-216a与细胞增殖的靶基因之一,miR-216a可以通过JAK/STAT通路抑制胰腺癌细胞的增值,侵袭及转移。 3.miR-216a有可能成为胰腺癌早期诊断的分子标志物,并且,miR-216a表达下调提示胰腺癌早期复发,预后不良。