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背景和意义:胃腺癌属于全世界最高发的几种恶性肿瘤之一。胃癌在中国具有高发病率,和日韩等东亚发达国家相比,我国胃癌进展期及晚期患者比例高、早期诊断率低,病死率偏高。胃癌是由胃粘膜腺上皮细胞异性增生而来,受环境、饮食、人种等多种因素影响,同时也有基因遗传因素的参与。研究表明在胃粘膜细胞受到环境污染、不良饮食及幽门螺杆菌感染等刺激下出现异性增生、癌前病变并向胃癌发展的过程中,都有不同类型和功能的基因参与其中,具体表现为基因表达谱的异常。miRNA是真核生物中发现的一类内源性单链小分子RNA,约19-25个核苷酸大小,无编码蛋白的功能,却能与靶基因mRNA的3’UTR碱基互补配对,对靶基因产生负调控作用。文献报道,和正常组织细胞相比,miRNA在多种肿瘤组织和细胞中表达异常,且通过参与调控促癌或抑癌基因的表达,影响人类多种肿瘤的发生发展和预后。miR-874位于染色体5q31.2,在人类多种肿瘤细胞及肿瘤微环境中表达显著下调,作为抑瘤miRNA参与肿瘤的发生发展。前期课题组对胃腺癌组织miRNA表达谱进行基因芯片研究,发现胃腺癌组织中的miR-874显著低表达,但miR-874在胃癌发生发展中的调控功能及具体机制仍未完全阐明,有待于进一步深入研究评估其对胃癌发生机制和诊疗价值研究的意义。目的:检测miR-874在胃癌组织细胞和正常组织细胞中的表达差异;评估miR-874的表达对胃癌恶性生物学行为的影响;预测并鉴定miR-874在胃癌中的功能靶基因,初步探讨miR-874对胃癌的调控作用和机制。方法:(1)应用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测miR-874在胃癌组织及配对癌旁正常组织、胃癌细胞株(MKN-74、MKN-45、BGC-823和AGS)及人永生化胃粘膜正常细胞株GES-1中的表达水平,并分析其与胃癌患者临床病理资料及预后的相关性;(2)使用瞬时转染技术上调和下调胃癌细胞中miR-874表达并通过qRT-PCR验证,采用CCK-8试验、平板克隆形成试验、流式细胞术和Transwell试验检测miR-874对不同胃癌细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响;(3)构建人胃癌裸鼠皮下移植瘤模型,通过测量肿瘤长短径,计算肿瘤体积和重量,观察miR-874对移植瘤生长的影响,采用TUNEL染色试验检测miR-874对移植瘤组织凋亡的影响;(4)首先,使用生物信息学软件预测miR-874的潜在靶基因,然后通过试验进行验证,包括双荧光素酶报告基因试验、qRT-PCR和Western blot检测;(5)通过CCK-8试验、克隆形成试验、Transwell试验、细胞凋亡试验以及表达和功能挽救实验,进一步验证miR-874与靶基因SPAG9表达对胃癌细胞恶性生物学行为的影响,同时Western blot检测JNK信号传导通路的效应蛋白JNK、p-JNK、c-Jun及MMP9表达情况,探讨miR-874靶向SPAG9调控胃癌的作用机制。结果:(1)qRT-PCR结果示,miR-874在62例胃癌组织中的表达水平较癌旁正常组织显著降低(p<0.05),在胃癌细胞株(MKN-74、MKN-45、BGC-823和AGS)中的表达水平较胃粘膜上皮细胞株GES-1显著降低(p<0.05);miR-874的表达与胃癌组织大小、分化程度、Bormann分型、TNM分期和淋巴转移有显著的相关性(p<0.05),而与患者性别、年龄、肿瘤部位、组织分型、T分期和M分期无显著相关性(p>0.05);与miR-874低表达患者相比,miR-874高表达患者的OS及DFS显著延长(p<0.05);(2)CCK-8试验和克隆形成试验的结果均显示上调miR-874能够显著抑制胃癌细胞的增殖(p<0.05),而下调miR-874的表达能够显著增强胃癌细胞的增殖能力(p<0.05);流式细胞实验结果显示,与对照组相比,miR-874 mimics能够显著促进胃癌细胞的凋亡(p<0.05),而miR-874 inhibitor能够显著抑制胃癌细胞的凋亡(p<0.05);Transwell实验结果显示,与对照组相比,miR-874 mimics能够显著抑制胃癌细胞的迁移和侵袭(p<0.05),而miR-874 inhibitor能够显著促进胃癌细胞的迁移和侵袭(p<0.05);(3)裸鼠成瘤试验结果显示:和对照组相比,miR-874过表达组的移植瘤生长速度缓慢,肿瘤体积和重量减小,细胞凋亡增强,而miR-874低表达组移植瘤的生长速度加快,肿瘤体积和重量增大,细胞凋亡减弱,差异均有统计学意义(p<0.05);(4)生物信息学软件预测SPAG9是miR-874的可能靶基因;双荧光素酶报告基因实验结果显示miR-874能与SPAG9 3’UTR的野生型pGL3载体结合显著抑制其荧光素酶活性(p<0.05),但对突变体的荧光素酶活性无显著影响;qRT-PCR和Western blot结果表明,miR-874表达在胃癌细胞中与SPAG9 mRNA和蛋白的表达显著负相关;(5)功能实验结果显示,SPAG9可以促进胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制胃癌细胞凋亡,与miR-874对胃癌细胞的作用相反,挽救实验发现,miR-874对胃癌的抑制作用可以部分被SPAG9抵消。miR-874通过靶向SPAG9调控JNK信号传导通路的效应蛋白(JNK、p-JNK、c-Jun及MMP9)的表达。结论:(1)miR-874在胃癌组织和胃癌细胞系中低表达,与肿瘤大小、分化程度、Bormann分型、TNM分期、淋巴转移以及肿瘤预后显著相关。(2)miR-874过表达可以抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制裸鼠移植瘤生长,促进细胞凋亡;相反,miR-874低表达可以促进胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭,促进裸鼠移植瘤生长,抑制细胞凋亡,提示miR-874在胃癌中发挥抑癌功能。(3)SPAG9是胃癌中miR-874调控的靶基因。miR-874通过负调控胃癌细胞中SPAG9表达来抑制JNK信号通路效应蛋白(JNK、p-JNK、c-Jun及MMP9),造成胃癌细胞增殖和迁移侵袭能力下降,细胞凋亡增强,发挥抑癌作用。