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背景和目的:胃癌、结直肠癌是人类最常见的消化道恶性肿瘤。据统计,2017年全美范围内胃癌、结肠癌和直肠癌的预计新发病例分别为2.8万例,9.5万例和3.9万例。而在我国,2015年预计胃癌和结直肠癌新发病例分别为67.9万例和37.6万例,预计死亡病例分别为49.8万例和19.1万例,在消化道肿瘤中均高居前列。胃肠癌给家庭带来失去亲人的痛苦,给社会造成极大的经济负担。随着手术技术,器械以及治疗手段的发展,病人的生存时间得到了一定的改善,但是远期预后效果仍不能令人满意。究其原因,主要因为疾病发生隐匿且发展迅速,直到病人合并消化道出血或梗阻时,才被发现并进行治疗。此外,术后的复发和转移同样严重影响病人的生存时间。众所周知,胃肠癌的发生主要由环境因素和遗传因素共同导致的,而在肿瘤发展过程中,大量基因异常表达并参与其中。所以,明确胃肠癌进展过程中的潜在分子机制,探索新颖的且具备更高敏感性特异性的诊断肿瘤和指导预后的分子标志物,并寻找新的肿瘤治疗靶点是目前的首要任务。人类基因组测序计划让我们对人类基因有了全新的认识,大约20000个人类基因中仅有2%左右能够编码蛋白,而剩余超过90%的转录本则被称之为非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。在ncRNA中,长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)在近几年倍受关注,LncRNA是一类由RNA聚合酶Ⅱ转录而来,长度超过200个核苷酸,并且没有开放阅读框的一种ncRNA。根据lncRNA与编码基因位置关系,lncRNA可以被分为五类,即正义lncRNA(sense-lncRNA),反义lncRNA(antisense-lncRNA),基因间lncRNA(intergenic lncRNA),基因内lncRNA(intronic lncRNA)和双向lncRNA(bidirectional lncRNA)。LncRNA广泛存在于真核生物的细胞核和细胞质中,并在人类病理生理过程中起到重要作用。近几年的研究还发现,lncRNA参与多种肿瘤的发生发展并起到了关键的调控作用。在这些与肿瘤相关的lncRNA中,lncRNA-AB007962(后文均简称AB007962)、lncRNA-PGM5-AS1(后文均简称PGM5-AS1)和lncRNA-RP11-432I5.2(后文均简称RP11-432I5.2)的研究属于空白状态。本研究通过检测AB007962、PGM5-AS1和RP11-432I5.2在胃肠癌中的表达情况,探索他们与胃肠癌诊断、临床病理特征和预后的关系,明确他们在临床中的价值和意义。同时我们还试图研究PGM5-AS1对结直肠癌细胞增殖、周期、凋亡和迁移能力的影响,并探索PGM5-AS1的作用机制,为治疗提供依据和靶点。方法:1、检测AB007962在胃癌组织中的相对表达水平(1)实时定量PCR技术检测AB007962在胃癌组织及其配对非癌组织中的表达水平。(2)Wilcoxon符号秩检验对胃癌组织及其配对非癌组织中AB007962的表达水平进行比较。2、分析AB007962在胃癌组织中的相对表达量与临床病理特征和预后之间的相关性(1)应用非参数检验(Manner-Whitney U检验和Kruskal-Wallis H检验)分析AB007962在胃癌组织中的相对表达量与临床病理特征之间的关系。(2)应用Spearman相关分析统计AB007962的相对表达量与肿瘤最大径之间的相关性。(3)应用Kaplan-Meier统计总生存率和无病生存率,并绘制生存曲线。应用Log-rank检验评估胃癌病人是否存在生存差异,应用Cox比例风险模型进行单因素分析和多因素分析,明确AB007962能否作为胃癌独立预后因素。3、检测PGM5-AS1和RP11-432I5.2在结直肠癌组织中的相对表达水平(1)实时定量PCR技术检测PGM5-AS1和RP11-432I5.2在结直肠癌组织及配对非癌组织中的表达水平。(2)Wilcoxon符号秩检验对结直肠癌组织及其配对非癌组织中PGM5-AS1和RP11-432I5.2的表达水平分别进行比较。4、构建ROC曲线,根据曲线下面积(AUC)评估PGM5-AS1和RP11-432I5.2作为结直肠癌诊断标志物的能力。5、分析PGM5-AS1和RP11-432I5.2在结直肠癌组织中的相对表达量与临床病理特征和预后之间的相关性。(1)应用非参数检验(Manner-Whitney U检验和Kruskal-Wallis H检验)分析PGM5-AS1和RP11-432I5.2在结直肠癌组织中的相对表达量与临床病理特征之间的关系。(2)应用Kaplan-Meier统计总生存率和无病生存率,并绘制生存曲线。Log-rank检验用来评估结直肠癌病人是否存在生存差异。6、PGM5-AS1对结直肠癌细胞增殖和迁移能力的影响。(1)应用CCK-8实验分别检测PGM5-AS1过表达细胞系和阴性对照(Negative control,NC)细胞系的细胞增殖能力,分析过表达PGM5-AS1对细胞增殖能力的影响。(2)应用Transwell实验分别检测PGM5-AS1稳定过表达细胞系和NC细胞系的迁移能力,分析过表达PGM5-AS1对细胞迁移能力的影响。7、PGM5-AS1对结直肠癌细胞凋亡和周期的影响。(1)应用流式细胞术和PI染色法检测PGM5-AS1稳定过表达细胞系和NC细胞系之间的凋亡变化,分析过表达PGM5-AS1对细胞凋亡能力的影响。(2)应用流式细胞术和Annexin V-APC/PI染色法检测PGM5-AS1稳定过表达细胞系和NC细胞系之间的周期变化,分析过表达PGM5-AS1对细胞周期的影响。8、PGM5-AS1对上皮间质转化(EMT)的影响应用Western Blot检测分别检测PGM5-AS1稳定过表达细胞系和NC细胞系中EMT相关蛋白E-cadherin,N-cadherin和Snail的相应表达情况,分析PGM5-AS1对EMT过程的影响。结果:1、AB007962在胃癌组织中的表达应用实时定量PCR技术检测发现,相比于配对癌旁非癌组织,AB007962在胃癌病人组织中表达明显降低(P<0.01)。2、AB007962的相对表达量与胃癌病人的临床病理特征和预后关系(1)非参数检验发现AB007962的相对表达量与病人年龄、性别、肿瘤最大径、侵润深度、周围淋巴结转移等因素无显著统计学相关(P>0.05)。但AB007962的相对表达量与肿瘤最大径之间存在一定的趋势(P=0.078)。Spearman双变量相关分析发现AB007962相对表达量与肿瘤最大径存在负相关(P=0.023)。(2)AB007962的相对表达量与胃癌病人的总生存时间和无病生存时间之间无统计学差异(P>0.05)。亚组分析发现,AB007962的相对表达量与Lauren分型为肠型的病人总生存时间和无病生存时间存在显著统计学相关(P<0.05),即AB007962相对表达量越高,病人预后越好。(3)应用单因素和多因素分析发现,AB007962是Lauren分型为肠型的胃癌病人的独立预后因素。3、RP11-432I5.2和PGM5-AS1在结直肠癌组织中的表达(1)RP11-432I5.2在77例结直肠癌病人组织中表达显著降低(P<0.01),77例癌组织中有56例(72.7%)表达降低,21例(27.3%)在癌组织中表达升高。癌组织中RP11-432I5.2的2-△CT值为0.57±1.63,非癌组织中的RP11-432I5.2的2-△CT为1.62±3.38。AUC为0.702(P<0.001),敏感度为63.6%,特异度为72.7%,RP11-432I5.2有可能作为结直肠癌诊断标志物。(2)应用实时定量PCR技术检测发现,相比于配对癌旁非癌组织,PGM5-AS1在103例结直肠癌病人组织中表达显著降低(P<0.01)。其中,95例(92.24%)在癌组织中表达降低,8例(7.76%)PGM5-AS1在癌组织中表达升高。结直肠癌组织中PGM5-AS1的2-△CT值为0.10±0.32,癌旁非癌组织中的PGM5-AS1的2-△CT为3.72±14.25。构建ROC曲线分析发现AUC为0.859(P<0.001),敏感度为87.4%,特异度为72.8%,PGM5-AS1在结直肠癌中具有较高的诊断效能,可能作为结直肠癌潜在的诊断标志物。4、PGM5-AS1和RP11-432I5.2的相对表达量与结直肠癌病人的临床病理特征和预后的关系(1)PGM5-AS1和RP11-432I5.2的相对表达量与病人年龄、性别、肿瘤最大径、浸润深度、周围淋巴结转移等因素均无统计学相关(P>0.05)。(2)PGM5-AS1和RP11-432I5.2的相对表达量与病人预后无统计学相关(P>0.05)。5、PGM5-AS1对结直肠癌细胞增殖和迁移能力的影响(1)通过CCK8实验结果并未发现PGM5-AS1对结直肠癌细胞的增殖能力有影响(P>0.05)。(2)通过Transwell小室实验结果发现PGM5-AS1能够抑制细胞的迁移能力,PGM5-AS1稳定过表达细胞系的迁移能力较NC细胞系弱(P<0.05)。6、PGM5-AS1对结直肠癌细胞凋亡和周期的影响(1)流式细胞术检测细胞凋亡,未发现PGM5-AS1稳定过表达细胞系和NC细胞系的凋亡率之间存在统计学差异(P>0.05)。(2)流式细胞术检测细胞周期,未发现PGM5-AS1稳定过表达细胞系和NC细胞系的各周期的比例存在统计学差异(P>0.05)。7、PGM5-AS1对上皮间质转化(EMT)的影响Western Blot实验结果表明,PGM5-AS1稳定过表达细胞系中E-cadherin蛋白表达较NC细胞系中明显增加,N-cadherin和Snail蛋白表达比NC细胞系中明显减低,PGM5-AS1能够抑制EMT的过程。结论:1、AB007962在胃癌组织中的表达水平低于癌旁非癌组织,AB007962的相对表达量与肿瘤最大径呈负相关。AB007962是Lauren分型为肠型的胃癌病人的独立预后因素。2、RP11-432I5.2在结直肠癌组织中的表达水平显著低于癌旁非癌组织,并有可能作为结直肠癌的诊断标志物。3、PGM5-AS1在结直肠癌组织中的表达水平显著低于癌旁非癌组织,PGM5-AS1能够作为结直肠癌诊断标志物。PGM5-AS1能够显著抑制细胞的迁移能力,PGM5-AS1通过下调Snail、N-cadherin并上调E-cadherin蛋白表达水平抑制EMT的进展。