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癌症是一类恶性疾病,其特征是细胞不受控制地增殖、对抗细胞程序性死亡以及通过细胞侵入或迁移到身体其他部位形成转移,是全球人类第二大死亡原因,仅次于心脑血管疾病[1]。研究者预测未来十年内全球范围内癌症死亡人数将持续上升[2]。癌症已对全球造成了巨大的经济负担,并对公共卫生产生了显著影响[3]。在不同类型的癌症中,大肠癌已成为全世界第三高发癌症类型,在欧美国家中死亡率排名靠前,仅次于肺癌[4]。大肠癌治疗主要分为手术治疗及非手术治疗,非手术治疗又包括化学药物治疗和放射治疗等[5]。临床上通常根据患者的状态、结直肠癌的部位和分期、患者年龄和健康状况选择不同的治疗方案[6]。通常如果能对结直肠癌进行早期诊断和手术治疗,预后大多良好[7]。如果结直肠癌患者已经进入晚期,手术不再是首选治疗方法,通常选择放化疗等[8]。随着这些治疗方法的重大进展,结直肠癌患者的总体生存率有所提高,但这些治疗同时存在许多副作用[9]。例如化疗药物的多药耐药会导致化疗失败,化疗或放疗引起的不良反应,常见反应如慢性腹泻或肠梗阻等,会显著降低患者的生活质量,也存在个体差异对免疫治疗不敏感等[10]。而最重要的一点是这些治疗仍不能防止结直肠癌的复发和转移[11]。目前总的来说大肠癌的发病率存在增加趋势,而且仍将继续升高[12]。经全球流行病学调查和相关科学研究,已经确定了结直肠癌的多个风险因素[13]。包括饮食、肥胖、性别、种族、高龄、肿瘤家族史、基因突变、炎症和肠道微生物群失调[14]。大量证据已明确显示大肠癌的发生是一个多步骤的过程,是遗传和表观遗传改变逐步累积的结果,最终触发正常结肠上皮细胞转化为癌细胞[15]。最近的研究结果表明,非编码RNA可能在很大程度上促进癌症的进展和肿瘤的形成[16]。人类基因组中研究得最透彻的序列通常是蛋白质编码基因,但它们只占整个基因组的1.5-2.0%。近年来非蛋白质编码区已成为一个新的研究领域,这些区域的基因组已被证实在组织发育以及包括癌症在内的疾病中具有重要功能[17]。LncRNA SNHG4已被发现在数种恶性肿瘤中呈现高表达状态,在肿瘤细胞增殖、迁移过程中起到重要作用,并且与较差预后存在密切相关,促进了进肿瘤的进展,但与结直肠癌尚无相关研究。本课题包含两部分,第一部分研究了 LncRNA SNHG4在结直肠癌组织中的表达情况,并分析了其表达状态与患者中医临床证型及病理特征的关系,同时也探索了其在患者的预后评估中的作用;第二部分通过体内及体外实验研究了 LncRNASNHG4在结肠癌细胞中的功能,并进一步探讨了其对上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)调控价值。第一部分 LncRNA SNHG4在CRC组织中的表达及其意义目的:探讨LncRNA SNHG4在结直肠癌患者肿瘤组织和癌旁对照组织中的相对表达水平差异和患者临床证型、病理特征及预后之间的关系。方法:收集淮安市第二人民医院80例结直肠癌手术患者的临床证型、病理特征及预后信息。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)方法,检测肿瘤组织和癌旁对照组织标本中LncRNA SNHG4的相对表达量。结果:80例结直肠癌患者中有66例患者的癌组织中LncRNA SNHG4相对表达量高于癌旁正常组织,高表达率为82.50%。CRC患者癌组织LncRNA SNHG4的相对表达量(△CT)为8.10±1.41,癌旁对照组织LncRNA SNHG4的相对表达量(△CT)为9.23±1.59,具有显著统计学差异(t=-4.741,P<0.01);80例CRC患者癌组织和癌旁正常组织中LncRNASNHG4的-△△CT中位数为1.676,Fold-Change中位数值2-ΔΔCT=3.195,平均值为3.774,差异具有统计学意义(t=8.643,P<0.01)。80例患者中辩证为单一证型者24例,分别为血瘀证、气血亏虚证、湿热蕴结证及肝肾不足证,组间LncRNA SNHG4相对表达结果显示血瘀证患者的LncRNA SNHG4相对表达量最高,并显著高于其他三型患者,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。10例单一证型为血瘀证患者LncRNASNHG4表达与血瘀证评分存在显著正相关(r=0.696,p=0.025);主证为血瘀证的26例患者LncRNA SNHG4与血瘀证评分亦存在显著正相关(r=0.811,P<0.01)。根据LncRNA SNHG4相对表达Fold-Change值中位数(3.195)将患者分为高表达组和低表达组,每组各40人,LncRNASNHG4表达水平与患者的肿瘤T分期、淋巴结转移状态、TNM分期、血浆CEA水平、组织分化程度高度相关,而与患者其他一般因素无关。LncRNASNHG4高表达提示患者更晚的肿瘤TNM分期(x2=11.314,P=0.001)、更深的肿瘤浸润层次(X2=9.825,P=0.002)、更容易出现淋巴结转移(x2=24.444,P=0.000)、血浆CEA值更高(X2=18.152,P=0.000)。生存分析结果表明LncRNA SNHG4高表达组5年OS显著低于低表达组患者(58.8%VS 81.8%),差异具有统计学意义(x2=4.876,p=0.027)。COX模型单因素变量分析患者的性别、年龄、肿瘤位置、肿瘤直径大小、血浆CEA水平与CRC患者OS无关,而患者的TNM分期、肿瘤浸润层次、LncRNASNHG4表达水平、肿瘤组织分化程度与CRC患者的OS密切相关。COX多因素分析显示肿瘤TNM分期(Ⅲ/Ⅳ期VSⅠ/Ⅱ期)(HR=3.702,95%CI=1.096-12.502,P=0.035)是结直肠癌患者总生存期的独立影响因子。结论:LncRNA SNHG4在结直肠癌患者癌组织中相对表达量高于癌旁对照组织,高表达率82.50%,差异倍数2-ΔΔCT平均值为3.774倍。LncRNASNHG4表达与患者的血瘀证分型具有一定相关性,相对表达量与患者的血瘀证评分存在正相关。LncRNA SNHG4异常表达和结直肠癌患者的肿瘤浸润层次(T)、淋巴结转移状态(N)、TNM分期、血浆CEA值、病理恶性程度、血瘀证证型具有关联性,其高表达预示着患者肿瘤浸润层次更深、更多的淋巴结转移、更晚的肿瘤分期、更差的组织分化以及更高的血浆CEA水平。LncRNASNHG4高表达是结直肠患者不良预后因素之一,高表达患者预示生存期更短,但其不是独立危险因素,TNM分期是结直肠癌患者总生存期预后的独立影响因子。第二部分LncRNA SNHG4促进结肠癌细胞增殖、迁移的体内体外实验及对EMT途径调控目的:探讨LncRNASNHG4在结直肠癌细胞中的表达和生物学功能。方法:RT-qPCR法检测SW480、HCT116、LoVo、HT29和人正常结肠上皮细胞(FHC)中LncRNASNHG4的表达;我们以LncRNASNHG4相对表达量最高的的HCT116细胞作为重点研究对象,通过siRNA干扰技术下调LncRNA SNHG4的表达,应用CCK8细胞增殖实验、平板集落形成实验、Transwell迁移实验,斑马鱼异种移植实验研究LncRNA SNHG4表达对HCT116结肠癌细胞增殖能力、细胞迁移能力影响,并且进一步检测了 EMT相关基因及蛋白表达水平。结果:经RT-qPCR检测结果表明SW480、HCT116、LoVo、HT29细胞中LncRNASNHG4相对表达量高于正常肠粘膜上皮细胞(FHC),差异具有统计学意义(P<0.05),HCT116细胞系表达量最高,表达水平为FHC的5.468倍。通过基因沉默技术下调HCT116细胞中LncRNASNHG4表达后显著抑制肿瘤细胞的增殖过程,差异具有统计学意义(P<0.01);另外下调LncRNASNHG4表达显著降低肿瘤细胞的迁移能力(t=15.142,P=0.005)。斑马鱼异种移植模型结果亦显示下调HCT116细胞中LncRNA SNHG4表达后,细胞增殖和迁移能力均显著下降(P<0.05)。沉默HCT116细胞中LncRNASNHG4的表达,能够上调EMT途径上皮标记物E-cadherin的mRNA和蛋白表达水平,降低N-cadherin的mRNA和蛋白表达水平。结论:本研究所检测的4株结肠癌细胞中HCT116细胞的LncRNASNHG4表达量最高,体内及体外实验证实下调LncRNASNHG4的表达能够降低HCT116细胞的增殖、迁移能力,另外LncRNA SNHG4的表达参与了对EMT途径的调控过程。