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背景:胃癌是全球消化道最常见的恶性肿瘤之一,是导致我国癌症相关死亡的第二大病因。我国是胃癌高发国家,发病与死亡病例约占世界的50%,每年估计有67.9万确诊病例和48.8万死亡病例,尽管胃癌整体发病率和死亡率呈现下降趋势,但由于我国人口基数大、老龄化趋势增加,胃癌负担依旧十分严重。由于缺乏有效的早期诊断标志物、肿瘤分化程度低、复发转移率高,导致胃癌患者术后5年生存率仅为20%。肿瘤细胞的分化程度是影响胃癌预后的重要因素。不同分化程度的胃癌细胞,其生长速度、转移侵袭能力具有显著的差异。目前关于胃癌分化相关的分子机制尚未明确。mi RNA是一类研究较为深入的内源性非编码RNA,参与调节机体多种病理生理过程,介导胃癌等肿瘤的发生发展。胃癌细胞的增殖、侵袭转移以及凋亡等生物学特性的改变与mi RNA的失调相关。但目前针对mi RNA在胃癌分化中功能作用的研究却非常少见。目的:本文通过mi RNA芯片筛选出与胃癌分化相关的差异表达mi RNA,利用生物信息学的方法初步探讨差异表达的mi RNA及其靶基因在胃癌中的功能作用,为揭示胃癌分化相关分子机制、寻找新的诊断标志物及分子治疗靶点提供理论依据。方法:1、本研究通过mi RNA芯片对体外培养的人未分化胃癌细胞株HGC-27和中分化胃癌细胞株SGC-7901中差异mi RNA表达谱进行分析,通过荧光定量PCR对所选取的mi RNA芯片结果进行验证。2、利用Target Scan7.1、mi RDB、micro T-CDS三个mi RNA靶标预测网站和经实验验证的micro RNA-靶标相互作用数据库mi RTar Base筛选出mi RNA靶基因集。利用DAVID在线生物信息资源注视,可视化靶基因的基因本体分析及KEGG通路富集分析。靶基因编码蛋白质相互作用网络在STRING网站构建。利用Cytoscape中的MCODE、Cytohubba插件识别mi RNA靶基因的显著模块与中心基因。3、从GEO数据库提取胃癌相关基因表达谱芯片GSE54129数据,利用GEO2R数据处理器筛选胃癌样本与正常样本之间差异表达的基因,通过Veen在线互交式工具获得差异基因与mi RNA中心靶基因的交集,作为mi RNA在胃癌中的关键靶基因。4、关键靶基因在胃癌中的预后分析源自Kaplan Meier-plotter平台。结果:1、mi RNA芯片筛选出28个mi RNA在人未分化胃癌细胞株HGC-27和中分化胃癌细胞株SGC-7901中差异表达,基于本课题组前期研究发现此两株细胞对细胞周期依赖性激酶抑制剂(cyclin dependent kinase inhibitor,CDKI)的敏感性具有明显差异(参见上届硕士研究生毕业论文),结合相关文献,推测某些差异表达的mi RNA可能参与调控细胞周期信号通路及CDKI治疗的敏感性。2、选取与胃癌细胞分化相关的mi R-503-5p进行芯片结果验证,结果显示:其在HGC-27中的表达较SGC-7901明显下调,与芯片结果相符,且在胃癌细胞中的表达均低于胃粘膜上皮细胞(P<0.05)。3、四种mi RNA靶标数据库筛选出109个mi R-503-5p靶基因,主要存在于细胞骨架,细胞周期蛋白依赖性激酶,中心体等细胞组分中,富集于细胞周期、粘着斑、m TOR等肿瘤相关信号通路。构建mi R-503-5p靶基因编码蛋白质相互作用网络获得显著模块及中心基因,随后进行KEGG通路富集分析结果显示:p53、细胞周期信号转导通路是mi R-503-5p及靶基因发挥作用的关键信号通路。4、GSE54129芯片数据经处理筛选出在胃癌中差异表达的基因共3746个,包括1760个基因在胃癌组织中上调、1986个基因在胃癌组织中下调。利用venn在线网站获得属于胃癌差异表达基因与mi R-503-5p中心靶基因的7个交集基因,为mi R-503-5p在胃癌中的关键靶基因。mi R-503-5p的关键靶基因RNF144B、PIK3R1、IGF1R、FGFR1、E2F3、AKT3、AGO1均在胃癌组织中高表达,其中IGF1R、E2F3、AKT3、AGO1与胃癌较差生存期相关,可能在胃癌的发生发展中扮演重要作用。结论:1、初步筛选出与胃癌分化相关的差异mi RNA,推测其可能与胃癌分化程度、细胞周期分子调控机制相关,为揭示胃癌分化相关分子机制提供理论基础,同时可能为调控CDKI治疗敏感性提供理论依据,有待后续研究证实。2、mi R-503-5p在人胃癌细胞中的表达较胃粘膜上皮细胞明显降低,且在分化较差胃癌细胞株中的下调更显著,推测其可能作为一种抑癌因子,参与胃癌细胞的分化及形态维持。3、胃癌分化相关的mi R-503-5p和靶基因主要参与和胃癌发生密切相关的P53、细胞周期信号转导通路。4、RNF144B、PIK3R1、IGF1R、FGFR1、E2F3、AKT3、AGO1是mi R-503-5p在胃癌中的关键靶基因,其中IGF1R、E2F3、AKT3、AGO1在胃癌组织中高表达,与患者不良预后相关。本文所得差异表达的mi RNA及靶基因可能作为预测胃癌精准诊疗的潜在生物标记物。