发布时间:2021年08月09日 10:23:41 来源:振东健康网
刘丽霞,张路,杨丽
石家庄市中医院,石家庄050000
【摘要】目的:探讨胃癌组织中miR-184、自噬相关基因Beclin1、微管相关蛋白1轻链3B(LC3B)的表达及临床意义。方法:收集103例胃癌患者的临床及病理资料,通过荧光实时定量PCR技术测量miR-184、Beclin1及LC3B的表达情况,并分析其临床特征。采用Pearson相关分析法检验miR-184、Beclin1及LC3B的相关性。结果:胃癌组织中miR-184、Beclin1及LC3B的表达量较癌旁组织下降(P均<0.05)。存在淋巴结转移及TNM分期Ⅲ-Ⅳ期患者胃癌组织中miR-184、Beclin1及LC3B的表达降低(P均<0.05)。miR-184和Beclin1、miR-184和LC3B、Beclin1和LC3B的表达量均呈显著正相关(r分别为0.845、0.787、0.793,P均<0.05)。结论:胃癌组织中miR-184、Beclin1及LC3B的表达均降低,且与淋巴结转移和TNM分期密切相关,能够在一定程度上评估患者病情。
【关键词】胃肿瘤;miR-184;自噬相关基因Beclin1;微管相关蛋白1轻链3B
[中图分类号] R735.2 [文献标志码] A [文章编号] 1002-266X(2021)13-0029-04
Expression and clinical significance of miR-184,Beclin1,and LC3B in gastric cancer
LIU Lixia,ZHANG Lu,YANG Li
Shijiazhuang Hospital of Traditional Chinese Medicine,Shijiazhuang 050000,China
【Abstract】Objective To investigate the expression and clinical significance of miR-184,autophagy-related protein Beclin 1 and microtubule-associated protein 1 light chain 3(LC3B)in the gastric cancer tissues.Methods Clinical and pathological data of 103 patients with gastric cancer were collected.The expression levels of miR-184,Beclin1,and LC3B were measured by real-time quantitative fluorescence PCR(qRT-PCR)and their clinical characteristics were analyzed.Pearson correlation analysis was used to examine the correlation of miR-184,Beclin1 and LC3B.Results The expression levels of miR-184,Beclin1,and LC3B in the gastric cancer tissues were lower than those in the paracancer tissues(all P<0.05).The expression of miR-184,Beclin1,and LC3B decreased in patients with lymph node metastasis and TNM stage Ⅲ-Ⅳ(all P<0.05).There were significantly positive correlations between the expression levels of miR-184 and Beclin1,between miR-184 and LC3B,and between Beclin1 and LC3B(r=0.845,P<0.05;r=0.787,P<0.05;r=0.793,P<0.05).Conclusion The expression levels of miR-184,Beclin1,and LC3B in the gastric cancer tissues all decrease,and are closely related to lymph node metastasis and TNM stage,which can evaluate the patients' condition to a certain extent.
【Key words】stomach neoplasms;miR-184;autophagy-related protein Beclin1;microtubule-associated protein 1 light chain 3
胃癌是世界上最常见的消化道恶性肿瘤,其死亡人数位居消化道恶性肿瘤首位,且发病率仍呈居高不下的趋势[1]。因此,探索胃癌发展相关机制,找寻其中关键基因,对靶向治疗及研发药物具有重要作用。微小RNA(miRNA)是由前体RNA经核糖核酸内切酶裂解后形成的非编码RNA,能够参与胚胎发育、免疫应答、炎症应激以及细胞分化等生理过程。miR-184失活后能够阻遏磷酸酶及张力蛋白同源的基因(PTEN),而PTEN作为一种抑癌基因,其活性下降后使胶质瘤细胞的增殖及分化能力增强,促进癌症进展[2]。对于自噬在肿瘤中的具体作用目前尚有争议[3]。Beclin1是酵母自噬相关基因(ATG)6的同系物,位于人类染色体17q21上,目前被广泛认为是一种抑癌基因,参与调控自噬过程[4]。在结肠癌组织中,Beclin1失活能够诱导噬底物P62聚集,通过NF-kβ信号转导通路转导,促进结肠癌的进展[4]。微管相关蛋白1轻链3B(LC3B)是ATG8的同源基因,位于内层自噬泡,其含量与自噬的活性呈正相关[5],不同癌症组织中的LC3B表达存在较大差异[6-7]。研究发现,miR-30a是调控自噬的关键基因,与Beclin1具有显著相关性[8],但是miR-184是否同样具有调控自噬的功能尚不清楚,与Beclin1和LC3B的相关性尚未可知。因此,笔者对胃癌组织中miR-184、Beclin1、LC3B的表达及临床意义进行了探讨。
1、资料与方法
1.1 临床资料 本院2018年1月—2020年6月收治胃癌患者103例,男60例、女43例,年龄(58.32±9.88)岁;有淋巴结转移者21例,无淋巴结转移者82例;有Hp感染者70例,无Hp感染者33例;低分化9例,中分化41例,高分化53例;肿瘤长径≤3cm者53例,肿瘤长径>3cm者50例;TNM分期Ⅰ期42例、Ⅱ期48例、Ⅲ期8例、Ⅳ期5例。纳入标准:①符合国际抗癌联盟及美国肿瘤联合会胃癌的诊断准则[9],且术后病理确诊为胃癌;②患者均为首次确诊,且既往无胃部手术史或放化疗史;③全部患者均自愿协助参与本次研究,且临床资料齐全。排除标准:①合并胃部间质瘤、淋巴瘤及神经鞘瘤等肿瘤者;②合并胃穿孔或出血者;③重度肝硬化或慢性肾功能不全者;④合并其他原发恶性肿瘤者;⑤先天免疫系统缺陷者。本研究由医院伦理委员会批准实施,胃癌患者均已签署知情同意书。
1.2 研究方法 采用荧光实时定量PCR技术检测miR-184、Beclin1及LC3B的表达。术中采集胃癌组织及其癌旁正常胃组织(距癌组织5cm处)放入液氮罐中暂存,术后置于-80℃冰箱中冷冻保存。两种样本各采集30mg,将其剪碎滴加裂解液Trizol试剂(Invitrogen公司;批号20181226)后研磨。采用RNA抽提试剂盒(购自大连TaKaRa公司,批号:20181223)提取总RNA,遵循操作步骤依次进行。总RNA通过逆转录试剂盒(购自B-ioRad公司,批号:20181230)逆转录为cDNA。通过SYBR Green Supermix Kit试剂盒(购自BioRad公司,批号:20181211)定量检测miR-184、Beclin1及LC3B的表达量。miR-184、Beclin1及LC3B的反应条件均为42℃30min、85℃5min。PCR扩增体系为:正向引物1μL、反向引物1μL、cDNA3.0μL、SYBR Green S-upermix Kit 10μL以及dH2O 5.0μL,共计20μL。miR-184的正向引物序列为5'-GCTAGCAGCACATAATG-GTTTGTG-3'、反向引物序列为5'-GTGCAGGGTCCGAGGTATTC-3'。Beclin1的正向引物序列为5'-ATCC-TGGACCGTGTCACCATCCAGG-3'、反向引物序列为5'-GTTGAGCTGAGTGTCCAGCTGG-3'。LC3B的正向引物序列为5'-GAAGATGTCCGATCTATTCGAGAG-3'、反向引物序列为5'-ACTCTCATACACCTCTGA-GATTGG-3'。GAPDH正向引物序列为5'-ACCACAGTCCATGCCATCAC-3'、反向引物序列为5'-TCCACC-ACCCTGTTGCTGTA-3'。引物序列上海吉玛生物公司合成制作。miR-184、Beclin1及LC3B的PCR反应均为40个循环,反应条件均为预变性95℃30s、变性95℃10s、退火60℃15s、延伸72℃1min,样本均设置3个复孔。以相对Ct值法检测miR-184、Beclin1及LC3B的表达量,将∆Ct值作为结果,相对于内参基因GAPDH的比值为2-ΔΔCt,其中∆Ct=Ct目的基因-Ct内参基因。
1.3 统计学方法 采用SPSS22.0统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以±s表示,两组间比较应用独立样本t检验,多组间比较应用方差分析。相关性检验应用Pearson相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2、结果
2.1 胃癌及癌旁组织miR-184、Beclin1及LC3B表达 胃癌组织中miR-184、Beclin1及LC3B的表达量较癌旁组织下降(P均<0.05)。见表1。
2.2 胃癌组织中miR-184、Beclin1及LC3B的表达量与临床病理参数的关系 胃癌组织中miR-184、Beclin1及LC3B的表达与淋巴结转移和TNM分期有关(P均<0.05),而与患者性别、分化程度、年龄、Hp感染及肿瘤大小无关(P均>0.05)。见表2。
2.3 胃癌组织miR-184、Beclin1及LC3B表达的相关性 胃癌组织miR-184表达量和Beclin1表达量呈正相关(r=0.845,P<0.05),miR-184表达量和LC3B表达量呈正相关(r=0.787,P<0.05),Beclin1表达量和LC3B表达量呈正相关(r=0.793,P<0.05)。
3、讨论
据循证医学统计,饮食习惯和地域差异是胃癌起病的重要危险因素。目前,临床治疗胃癌的主要方式是以手术为主、放化疗为辅的方案,但胃癌极易通过淋巴结或直接侵袭周围脏器发生转移,从而使患者的预后生存时间缩短。近年来,人类依靠基因测序技术对基因及其功能的研究逐步深化,基因在肿瘤的发生发展中所起到的作用逐渐被人们熟知。既往研究表明,DNA甲基化、外泌体、LncRNA以及miRNA等因素能够阻遏或诱导原癌基因的表达,从而使细胞发生异常分裂及分化,对肿瘤的演变具有至关重要的作用[10-12]。
miRNA广泛存在于真核生物中,其功能和序列具有高度保守性,通过调控多种靶基因及信号通路,参与肿瘤细胞分裂、分化及侵袭等过程。miR-184位于9号染色体,最初在大鼠的小脑和心脏中被发现,能够调控血管源性疾病中新生血管的产生。在青光眼、白内障等疾病中,miR-184通过调控免疫细胞分裂和凋亡使机体发生不同程度的氧化应激反应,导致视觉神经细胞受损[11]。在肾细胞癌组织中,miR-184能够结合红细胞膜蛋白带4.1类似物5的3’端,使其表达产物失活,从而调控癌症进展[10]。研究表明,miR-184能够靶向结合丝氨酸/苏氨酸激酶基因,使胶质瘤细胞分裂受阻,同时促进胶质瘤细胞凋亡,使其侵袭能力下降[12]。本研究表明,胃癌组织中miR-184的表达量较癌旁组织下降,其机制可能为癌细胞内的miR-184自身发生甲基化,启动子沉默,从而导致miR-184表达下调;胃癌组织中miR-184的表达与淋巴结转移和TNM分期有关,其机制可能为miR-184表达受阻诱导胞外信号调节激酶1活化,通过转移翻译其表达产物增加,从而使癌细胞周期缩短,分裂分化加快[12]。此外,下调的miR-184通过激活肿瘤坏死因子-α,使血管内皮生长因子和胰岛素样生长因子2活化,促进癌细胞周围形成肿瘤新生血管,增强其转移和侵袭能力[11]。
自噬是一种高度保守的生理活动,在保障机体的正常生命活动、清理异常细胞和病原体等方面发挥关键作用[3]。自噬功能受损或缺陷能够损伤线粒体并产生大量的分子活性氧,从而使DNA突变及染色体异常的风险增加[6]。Beclin1是组成自噬核心复合物的重要元件,能够结合Ⅲ型磷酸肌醇-3-激酶形成复合体,通过转换ATG蛋白在自噬前体的位置,调控自噬的活性[13]。既往研究表明,Beclin1在乳腺癌组织中表达缺失,而上调其表达后能够定向破坏癌细胞,抑制其生长[14]。药物研究表明,Beclin1高表达的癌细胞对顺铂的敏感性较高,使癌细胞凋亡的速度明显加快。本研究表明,胃癌组织中Beclin1的表达量较癌旁组织下降。其机制可能为癌细胞中Beclin1常呈单染色体缺失,使自身沉默子活化,导致Beclin1表达下调[15];胃癌组织中Beclin1的表达与淋巴结转移和TNM分期有关,其原因可能为Beclin1下调后能够诱导噬底物p62不断聚集,通过核转录因子信号通路的传导使快速癌细胞异常增生及分化[15]。同时,失活的Beclin1通过调控凋亡基因的BH3区域,使癌细胞逃避快速凋亡程序,转移和侵袭能力增强。
LC3是一种重要的自噬体结构,包括Ⅰ型和Ⅱ型,主要存在于细胞质的自噬体膜上,与自噬功能密切相关[7]。自噬启动时LC3A的启动子活化,生成的LC3A靶向结合磷脂酰乙醇胺形成LC3B,对自噬活性的判断具有高度特异性。邓淑文等[16]在药物试验中发现,姜黄素通过上调LC3B表达使癌细胞增殖速度降低,并抑制其分裂。在非小细胞癌组织中,中成药物联合铂类药物能够激活LC3B,启动自噬机制,使机体内的自噬活动增强[17]。本研究表明,胃癌组织中LC3B的表达量较癌旁组织下降,其机制可能与癌细胞内免疫系统异常导致使自噬体溶解有关,而LC3B主要存在于自噬体膜上[7];胃癌组织中LC3B的表达与淋巴结转移和TNM分期有关,其原因可能为LC3B下调后使机体自噬活性降低,诱导哺乳动物雷帕霉素靶蛋白表达,激活AMP依赖的蛋白激酶,使癌细胞的分裂速度明显加快,同时诱导癌细胞发生上皮-间质转化,从而加强癌细胞的侵袭性[5,18]。
本文相关分析显示,miR-184和Beclin1、miR-184和LC3B、Beclin1和LC3B的表达量均呈正相关,提示miR-184、Beclin1及LC3B在胃癌中发挥的作用相似,均对胃癌的演变起到一定作用。miR-184能够调控PI3K/Akt信号通路,而该通路是调节自噬活性的重要途径,Beclin1和LC3B均是自噬过程中的重要环节,这可能是miR-184、Beclin1及LC3B之间具有相关性的重要原因[19-20]。总之,胃癌组织中miR-184、Beclin1及LC3B的表达均降低,且与淋巴结转移和TNM分期密切相关,能够在一定程度上评估患者病情。
参考文献
[1]兰蓝,赵飞,蔡玥,等.中国居民2015年恶性肿瘤死亡率流行病学特征分析[J].中华流行病学杂志,2018,1(5):32-34.
[2]TETZLAFF M T,CURRY J L,YIN V,et al.Distinct pathways in the pathogenesis of sebaceous carcino-mas implicated by differentially expressed microRNAs[J].JAMA Ophthalmol,2015,133(10)1109-1116.
[3]孙维克,王培源,刘伟,等.Beclin1与凋亡相关蛋白在口腔鳞癌中的表达及意义[J].口腔医学研究,2019,35(10):979-983.
[4]张晨红,章礼久,宋莎莎.结直肠癌组织中自噬相关蛋白Beclin1和p62的表达特点及意义[J].实用医学杂志,2020,36(2):206-209.
[5]张秀义,许浩然,景卫革,等.非小细胞肺癌中p-mTOR、Beclin1及LC3蛋白的表达及意义[J].广东医学,2019,40(7):895-901.
[6]吴玲红,李红,国娇,等.肝细胞癌组织自噬相关蛋白Beclinl和LC3B及p62表达临床意义[J].中华肿瘤防治杂志,2019,26(8):539-544.
[7]张晶,舒丽莎,张林西.自噬相关基因BECN1、LC3B、mTOR在宫颈鳞状上皮病变进展中的表达及意义[J].现代妇产科进展,2017,26(7):497-501.
[8]ZOU Z,WU L,DING H,et al.MicroRNA-30a sensitizes tumor cells to cisplatinum via suppressing bec-lin1-mediated autophagy[J].J Biol Chem,2012,287(6):4148-4156.
[9]陕飞,李子禹,张连海,等.国际抗癌联盟及美国肿瘤联合会胃癌TNM分期系统(第8版)简介及解读[J].中国实用外科杂志,2017,37(1):15-17.
[10]YANG J,LAI CC,XIAN Z M,et al. Preliminary results indicate increased expression of miR-184 in patients with renal carcinoma[J].Eur Rev Med Pharmacol Sci,2019,23(16):6878-6887.
[11]PARK JK,PENG H,YANG W,et al.miR-184 exhibits angiostatic properties via regulation of Akt and VEGF signaling pathways [J].FASEB J,2017,31(1):256-265.
[12]FENG R,DONG L.Inhibitory effect of miR-184 on the potential of proliferation and invasion in hu-man glioma and breast cancer cells in vitro[J].Int J Clin Exp Pathol,2015,8(8):9376-9382.
[13]CHEN G,LI J,WANG Z,et al.Ezetimibe protects against spinal cord injury by regulating autophagy a-nd apoptosis through inactivation of PI3K/AKT/mTOR signaling[J].Am J Transl Res,2020,12(6):2685-2694.
[14]WU CL,ZHANG S M,LIN L,et al.BECN1-knockout impairs tumor growth,migration and invasion by suppressing the cell cycle and partially suppressing the epithelial-mesenchymal transition of human tripl-enegative breast cancer cells[J].Int J Oncol,2018,53(3):1301-1312.
[15]WEI M,WU Y,LIU H,et al.Genipin induces autophagy and suppresses cell growth of oral squamous cell carcinoma via PI3K/AKT/MTOR pathway[J].Drug Des Devel Ther,2020,14(5):395-405.
[16]邓淑文,殷清华,苏琦,等.姜黄素诱导人胃癌SGC7901细胞自噬性凋亡的研究[J].中国现代医学杂志,2012,31(6):30-35.
[17]LAI S T,WANG Y,PENG F.Astragaloside IV sensitizes non-small cell lung cancer cells to cisplatin by suppressing endoplasmic reticulum stress and autophagy[J].J Thorac Dis,2020,12(7):3715-3724.
[18]XIAO Q,LIU H,WANG HS,et al.Histone deacetylase inhibitors promote epithelial-mesenchymal trans-ition in hepatocellular carcinoma via AMPK-FOXO1-ULK1 signaling axis-mediated autophagy[J].Theranos-tics,2020,10(22):10245-10261.
[19]程建超,童佳兵,朱洁,等.芪玉三龙汤调节Beclin1,Atg5,LC3B表达以抑制肺癌肿瘤生长机制[J].中国实验方剂学杂志,2020,26(9):29-35.
[20]廖翠玲,章淼锋,孙继红,等.大鼠LC3B荧光融合表达载体的构建及在骨肉瘤细胞中的自噬检测应用[J].中华骨科杂志,2017,37(16):1045-1053.
(山东医药2021年第61卷第13期)