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前言 胰腺癌是一种侵袭转移能力极强的恶性肿瘤,不易早期发现,5年生存率低于5%,大多数患者在确诊后1年内死亡。2010年,美国胰腺癌患者死亡人数排在各种恶性肿瘤患者死亡人数的第四位[1]。手术切除和化学治疗已用于治疗胰腺癌多年,然而总体预后无明显提高。胰腺癌细胞的高度侵袭转移特性是胰腺癌预后较差的重要原因之一。胰腺癌侵袭转移的分子机制目前尚未完全阐明。为改善胰腺癌预后,针对胰腺癌的高度侵袭转移特性,开发抑制胰腺癌侵袭转移的特异性分子靶向治疗方法,使肿瘤限定于局部,再配合手术切除局部肿瘤,有可能成为改善胰腺癌预后的新型治疗手段[2-4]。 MicroRNA是存在于动植物中的一类高度保守的非编码小分子RNA。它们可以特异性的与靶基因mRNA的3非翻译区发生互补结合,影响蛋白的翻译过程或使靶基因mRNA降解,以此对靶基因产生抑制作用[5-7]。 我们在前期研究中,利用仓鼠实验性胰腺癌组织中建立的,可在同种仓鼠胰腺内移植且只在胰腺组织中生长并很少发生肝转移的低转移株(PC-1)和移植后早期高频率发生肝转移的高转移株(PC-1.0)胰腺癌细胞,以及人胰腺癌高转移(Aspc-1)和低转移(Capan-2)细胞株进行了差异性比较研究[8-10]。从中筛选出包括miR-502-3p在内的多条差异表达的miRNA。 据文献报道,miR-502-3p表达下调与结肠癌、乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌和肝癌等多种癌症的发生和预后具有密切关系[11-15]。Yu等人首次证实miR-502-3p与SET8的39UTR段SNPrs16917496位点相结合[16],从而得出结论,MiR-502-3p可能通过调节SET8的表达而改善非小细胞肺癌的预后。但有关胰腺癌中miR-502-3p的表达及其在胰腺癌侵袭转移中的作用未见文献报道。 目的 因此,本项目研究拟通过实时定量PCR检测,miRNA功能解析等方法,明确miR-502-3p在侵袭转移能力不同的胰腺癌细胞中的表达与肿瘤侵袭和转移的关系,探讨miR-502-3p参与调控胰腺癌侵袭转移可能的分子机制。 材料与方法 一、材料 1.细胞株:选用仓鼠胰腺癌解离型高转移细胞株(PC-1.0)和非解离型低转移细胞株(PC-1)以及与上述仓鼠胰腺癌细胞形态学相似的人胰腺癌解离型高转移细胞株(Aspc-1)和非解离型低转移细胞株(Capan-2)。 2.实时定量PCR试剂盒(TaKaRa日本),Transwell小室(Costar美国),CellCountingKit-8(Dojindo日本),瞬时转染(life美国),6孔板(Costar美国),PI试剂(Sigma美国),倒置相差显微镜(Olympus)。 二、方法 通过瞬时转染,利用形态学分析、体外侵袭试验、细胞增殖试验、细胞周期实验、RealtimePCR等实验观察胰腺癌细胞中miR-502-3p的表达与胰腺癌细胞侵袭转移的关系。 结果 一、miR-502-3p在侵袭转移能力不同的胰腺癌细胞中的表达 miR-502-3p在解离型高转移胰腺癌细胞(PC-1.0,Aspc-1)中低表达,而在非解离型低转移胰腺癌细胞(PC-1,Capan-2)中高表达。 二、miR-502-3p在胰腺癌细胞中的生物学功能解析 (一)细胞转染 为了抑制和增强胰腺癌细胞中miR-502-3p的表达,我们采用瞬时转染的方法。在非解离型低转移胰腺癌细胞(PC-1,Capan-2)中加入miR-502-3p抑制剂;在解离型高转移胰腺癌细胞(PC-1.0,Aspc-1)中加入miR-502-3p激动剂,通过实时定量PCR(Real-timePCR,RT-PCR)检验得出结论:经miR-502-3p抑制剂处理后24小时,非解离型低转移胰腺癌细胞(PC-1,Capan-2)中miR-502-3p的表达受到明显抑制。经miR-502-3p激动剂处理后24h,解离型高转移胰腺癌细胞(PC-1.0,Aspc-1)中miR-502-3p的表达明显增强。 (二)miR-502-3p对胰腺癌细胞的形态学和生长方式的影响 经miR-502-3p抑制剂处理48h后,非解离型低转移胰腺癌细胞(PC-1,Capan-2)在生长过程中细胞明显解离,呈明显单细胞样生长。经miR-502-3p激动剂处理后的解离型高转移胰腺癌细胞(PC-1.0,Aspc-1)形态学无明显变化。 (三)miR-502-3p对胰腺癌细胞体外侵袭能力的影响 将5×104个细胞种于transwell小室,培养48h后除去膜上表面细胞,膜下表面的细胞数量反映了细胞体外侵袭能力。经过染色后,未经miR-502-3p抑制剂处理的仓鼠非解离型低转移胰腺癌细胞(PC-1)和人非解离型低转移胰腺癌细胞(Capan-2)的膜下表面细胞数量为27.2±7.5个和34.7±3.4个。经miR-502-3p抑制剂处理48h后,仓鼠非解离型低转移胰腺癌细胞(PC-1)和人非解离型低转移胰腺癌细胞(Capan-2)的膜下表面细胞数量为57.3±8.3个和74.5±5.2个。通过以上实验结果得出结论:经miR-502-3p抑制剂处理后,非解离型低转移胰腺癌细胞的体外侵袭能力明显增强,且差异具有显著性(P<0.05)。 经过染色后,未经miR-502-3p激动剂处理的仓鼠解离型高转移胰腺癌细胞(PC-1.0)和人解离型高转移胰腺癌细胞(Aspc-1)的膜下表面细胞数量为65.5±5.2个和72.2±11.9个。经miR-502-3p激动剂处理36h后,仓鼠解离型高转移胰腺癌细胞(PC-1.0)和人解离型高转移胰腺癌细胞(Aspc-1)的膜下表面细胞数量为58.6±7.5个和62.7±3.0个。通过以上实验结果得出结论:经miR-502-3p激动剂处理后,解离型高转移胰腺癌细胞的体外侵袭能力无明显变化,且无统计学差异(P>0.05)。 (四)miR-502-3p对胰腺癌细胞运动能力的影响 划痕实验结果表明,经miR-502-3p抑制剂处理后的非解离型低转移胰腺癌细胞(PC-1,Capan-2)与对照组相比在细胞运动能力方面无明显差异;经miR-502-3p激动剂处理后的解离型高转移胰腺癌细胞(PC-1.0,Aspc-1)与对照组相比在细胞运动能力方面无明显差异。 (五)miR-502-3p对胰腺癌细胞的增殖变化的影响 细胞增殖实验(CCK-8实验)结果表明,经瞬时转染处理的胰腺癌细胞与对照组胰腺癌细胞相比在细胞增殖方面无明显变化,且无统计学差异。(P>0.05) (六)miR-502-3p对胰腺癌细胞周期的影响 细胞周期实验(PI实验)结果表明,经瞬时转染处理的胰腺癌细胞与对照组胰腺癌细胞相比细胞周期无明显变化,且无统计学差异。(P>0.05) 结论 miR-502-3p在解离型高转移胰腺癌细胞中低表达,在非解离型低转移胰腺癌细胞中高表达。miR-502-3p在转移能力不同的胰腺癌细胞中具有差异表达。miR-502-3p与胰腺癌细胞解离、侵袭能力有显著相关性。miR-502-3p可能作为胰腺癌分子靶向治疗的新靶标。