lncRNA OIP5-AS1/miR-342-3p轴通过AKT/ERK信号通路促进胰腺癌增殖的机制研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aacaocao7233
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:胰腺癌(Pancreatic ductal adenocarcinoma,PDAC)是指发生于胰腺外分泌腺的恶性肿瘤,由于患者患病预后较差,五年生存率不足6%,因此具有“癌中之王”的称号[1]。PDAC起病隐匿,在患者患病早期即发生局部浸润和癌细胞转移,目前临床上主要通过检测患者血液中糖链抗原19-9(Carbohydrate antigen19-9,CA19-9)的含量进行筛查[2],但由于CA19-9的敏感性相对较低,导致早期诊断困难,另外在胰腺癌的治疗过程中表现出对放疗不敏感,容易对现有化疗药物产生耐药等原因导致胰腺癌死亡率居高不下。在美国,PDAC已成为当前癌症致死率排行榜的第3名,并有可能在2030年超越乳腺癌成为第二大致死性肿瘤[3,4]。近20年的统计数据表明,我国胰腺癌发病率约增加6倍,在所有致死癌症中排名第6[5]。以往认为,胰腺癌的发生发展受到环境因素、个人生活习惯及其他健康疾病的影响,但对于胰腺癌的发病机制了解有限,因此深入了解胰腺癌早期发病机制,找到胰腺癌发病的相关分子标记,对胰腺癌及时诊断、控制及治疗具有重要意义。近年来,越来越多的研究指出长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)在胰腺癌的病情进展过程中发挥重要作用。lncRNA是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA[6],是生物体内重要的调控因子,广泛参与生物体内的多种生命活动过程,在表观遗传调控、细胞周期调控及细胞分化调控等多种生命活动中发挥重要作用[7-11]。Karreth FA等[12]提出的竞争性内源RNA(competitive endogenous RNA,ceRNA)假说,即lncRNA可作为ceRNA与miRNA竞争性结合,干扰miRNA与下游靶基因的结合,调控基因表达,进而参与细胞的增殖、分化、凋亡及血管生成等各个生物学过程[13,14],同时多项研究表明lncRNA与胰腺癌的发生存在关联,如Sun等[15]在研究中发现lncRNA H19、PTK1在胰腺癌组织中表达量升高,进一步研究后发现lncRNA H19与miR-194竞争性结合,可上调PTK1的表达水平,从而促进胰腺癌细胞的增殖、迁移过程;Gao等[16]指出lncRNA DLEU1可通过与miR-381结合,调控CXCR4的表达水平,促进胰腺癌恶化;在Wang等[17]的研究中发现,美瑞汀诱导可提高胰腺癌细胞中lncRNA NONHSAT105177的表达量,并可抑制胰腺癌细胞的增殖。可见,lncRNA在PDAC中的作用不可忽略。OIP5基因(Opa Interacting Protein 5,OIP5)于1988年被首次发现[18],其编码产生的蛋白是着丝粒结构和功能形成所必须的成分,已有多项研究表明OIP5基因参与人胃癌、结肠癌及女性急性髓系白血病的发生发展过程[19-21]。lncRNA OIP5-AS1是编码OIP5基因的反义转录产物,已被证明在多项疾病中发挥促肿瘤作用,如Liu等[22]在研究胶质瘤的发病机制过程中发现lncRNA OIP5-AS1的高表达可增强胶质瘤细胞增殖、扩散能力,其主要机制是通过与miR-367-3p竞争性结合,促进CEBPA的表达,进而在癌症的发生发展过程中发挥正调节作用;Zhang等[23]在研究中发现lncRNA OIP5-AS1通过与miR-186a-5p结合,抑制miR-186a-5p对ZEB1的干扰作用,上调ZEB1基因表达水平,从而促进肝母瘤细胞的增殖、分化过程;在宫颈癌组织及细胞中lncRNA OIP5-AS1的表达水平较高,并可与miR-143-3p竞争性结合,上调ITGA6及SMAD3的表达,从而增强宫颈癌细胞的增殖、迁移能力,发挥促癌作用[24,25],然而关于其在胰腺癌中的研究未见报道。我们前期利用生物信息学在线软件分析发现lncRNA OIP5-AS1与miR-342-3p之间存在结合位点。同时研究发现,排列于特定基因簇区域的miRNA在恶性肿瘤发展过程中往往有相似的表达模式[26],并有多项研究证实miRNA参与肿瘤的发展过程。有报道指出miR-342-3p在结直肠癌[27]、胆囊癌[28]及前列腺癌[29]的病情进展中发挥重要的调控作用,且Permuth-Wey J等[30]的研究中发现miR-342-3p在乳头状粘液瘤组织中的表达水平降低,乳头状粘液瘤是PDAC的前身。于是我们推测lncRNA OIP5-AS1可能通过吸附miR-342-3p发挥促进胰腺癌发展的作用。但是,miR-342-3p在PDAC中的作用机制仍需进一步探讨。研究表明,细胞内磷酸肌醇-3激酶/蛋白激酶B(Phosphoinositide3-kinase/Protein kinase B,PI3K/AKT)信号通路的活性及其上、下游分子表达模式的突然改变与肿瘤的发生过程密切相关[31],PI3K/AKT通路活化,可激活原癌/抑癌基因的表达,从而参与肿瘤的发生过程,如Zhao等[32]研究发现mi R-21的表达水平与MAPK/ERK、PI3K/AKT信号通的活化状态存在正相关关系,miR-21表达水平升高可使PI3K/AKT通路活化,进而增强PDAC细胞的扩增能力;Xiong等[33]指出mi R-107的表达水平下调可抑制PI3K/AKT通路的活性及caveolin-1、PTEN蛋白的表达水平,抑制PDAC细胞的增殖、侵袭能力;提示,miRNA与PI3K/AKT通路密切相关。值得注意的是Liu等[34]在肝癌的研究过程中发现miR-342-3p可调控PI3K/AKT/GLUT1信号通路的活化状态,活化后的PI3K/AKT/GLUT1信号通路可激活下游靶基因,减少肝癌细胞的糖摄取量,进而降低糖酵解水平及ATP产量、细胞外酸化率,增加肝癌细胞中的耗氧率,抑制肝癌细胞增殖。于是我们推测在胰腺癌的发病过程中miR-342-3p与PI3K/AKT通路之间同样存在调控关系。综上所述,我们提出合理的科学假说:在胰腺癌的发生发展过程中lncRNA OIP5-AS1可能发挥ceRNA的作用,调控miR-342-3p的表达水平,从而发挥促癌功能。本研究将对lncRNA OIP5-AS1与miR-342-3p之间的调控关系及lncRNA OIP5-AS1是否可以通过调控miR-342-3p及其下游信号通路来影响胰腺癌细胞的增殖进行研究,并初步阐述相关机制。研究方法:从2015年9月至2018年5月,收集中国医科大学附属盛京医院行胰腺癌手术病人的癌和癌旁标本28对,这些病人术前未经过放化疗。所有收集的标本立刻放入液氮中并在提取RNA前保存在-80度冰箱中。这项研究得到了伦理委员会的批准。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR,quantitative real-time polymerase chain reaction)检测了lncRNA OIP5-AS1和mi R-342-3p在胰腺癌和癌旁中的表达,分析OIP5-AS1和miR-342-3p在胰腺癌和癌旁中表达的相关性,并通过GEPIA数据库对胰腺癌中高表达OIP5-AS1和低表达OIP5-AS1进行生存分析。体外实验,分别选取高表达OIP5-AS1的胰腺癌细胞系ASPC-1、PANC-1和低表达miR-342-3p的胰腺癌细胞系ASPC-1、BXPC-3进行抑制和过表达实验,利用CCK-8检测胰腺癌细胞增殖的变化,免疫荧光检测Ki67的表达,流式细胞技术检测胰腺癌细胞周期的变化和Western blot检测细胞周期蛋白cyclinD1、CDK4、CDK6,明确lncRNA OIP5-AS1和miR-342-3p对胰腺癌细胞增殖的影响。构建含有miR-342-3p结合位点的野生型lncRNA OIP5-AS1、AGR2种子序列载体(wt-OIP5-AS1、wt-AGR2)、突变型OIP5-AS1、AGR2种子序列载体(mut-OIP5-AS1、mut-AGR2)分别与miR-342-3p mimic或者NC mimic共转染一株工具细胞,双荧光素酶实验检测miR-342-3p与OIP5-AS1和AGR2的结合。采用lncRNA OIP5-AS1 siRNA或者NC siRNA分别与miR-342-3p inhibitor或者NC inhibitor共转染细胞,CCK-8检测转染后细胞的活性,免疫荧光检测转染各组细胞Ki67的表达情况,Western blot检测转染后cyclinD1、CDK4、CDK6、AGR2、AKT、p-AKT(Ser473)、ERK1/2、p-ERK1/2(Thr202/Tyr204)的表达,明确lncRNA OIP5-AS1是否通过miR-342-3p及其下游信号通路影响胰腺癌细胞的增殖。体外裸鼠成瘤实验,分为对照组、NC shRNA组、OIP5-AS1 shRNA组,实验结束取瘤体称重,荧光定量PCR检测瘤组织中lncRNA OIP5-AS1和miR-342-3p的表达,免疫组化检测瘤组织中Ki67的表达,Western blot检测瘤组织中cyclinD1、CDK4、CDK6、AGR2、AKT、p-AKT(Ser473)、ERK1/2、p-ERK1/2(Thr202/Tyr204)的表达,明确lncRNA OIP5-AS1对胰腺癌体内生长的影响。结果:临床水平采用qRT-PCR检测结果显示,与癌旁组织相比,lncRNA OIP5-AS1在胰腺癌组织中的表达水平显著上调,而miR-342-3p在胰腺癌组织中的表达水平显著下调。体外选取适宜细胞系,采用siRNA干扰lncRNA OIP5-AS1或采用mimic过表达miR-342-3p后,采用CCK-8检测细胞增殖、免疫荧光检测Ki67的表达、流式细胞术检测细胞周期及Western blot检测细胞周期相关指标的表达,结果显示干扰lncRNA OIP5-AS1或过表达miR-342-3p均可抑制细胞增殖、降低Ki67表达水平、诱发细胞周期阻滞、下调cyclinD1、CDK4及CDK6的表达。同时采用双荧光素酶实验证实lncRNA OIP5-AS1和AGR2与miR-342-3p可直接结合,且干扰lncRNA OIP5-AS1可抑制AGR2与AKT-ERK信号通路的活化,另外发现lncRNA OIP5-AS1可充当miR-342-3p的吸附海绵抑制其表达和功能,检测结果显示mi R-342-3p inhibitor可有效逆转干扰lncRNA OIP5-AS1对胰腺癌发生与发展的影响。此外,我们还在建立裸鼠成瘤动物模型,发现采用shRNA沉默肿瘤中lncRNA OIP5-AS1可显著抑制肿瘤的体积,且肿瘤组织中lncRNA OIP5-AS1的表达水平下调,而miR-342-3p的表达上调。随后采用免疫组化检测肿瘤组织中Ki67的表达水平、Western blot检测细胞周期与AKT/ERK信号通路相关分子的表达水平,结果显示沉默lncRNA OIP5-AS1可显著抑制肿瘤组织中cyclinD1、CDK4、CDK6、AGR2、p-AKT及p-ERK的表达水平。结论:证实了lncRNA OIP5-AS1在胰腺癌中发挥促癌作用,且干扰lncRNA OIP5-AS1可经海绵吸附miR-342-3p抑制AGR2的表达,进而抑制AKT/ERK信号通路的活化,从而发挥抑制胰腺癌发生与发展的功能。
其他文献
一、基本案情  某县人民政府征用某村土地用于新城区建设,被告人张某受县林业局委派,到新城区建设指挥部工作,负责清点统计被征用土地的地上附属物数量。此村的村委会主任、村党支部书记李某、王某为能虚报地上附属物数量,多获取地上附属物补偿款,给被告人张某送礼共计9380元。后,被告人张某通过虚报地上附属物的数量,使李某和王某虚报冒领的地上附属物补偿款54000元,李某、王某共为答谢张某,又将虚报冒领地上附
摘要:分析职业教育产学结合现状,对专业产业化、真实职业氛围营造、行业介入、技术支持、订单培养等“产学”结合模式进行了深入研究,为交通职业教育提供参考。  关键词:产学结合;专业产业化;真实职业氛围营造;行业介入;技术支持;订单培养  中图分类号:G718.5 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0168-04  由于职业教育与行业部门有着天然密切的联系,随
含硫化合物是一类重要的物质,在医药、农药和有机材料等方面有广泛的应用。单质硫是一种理想的硫试剂,具有无毒、无臭、稳定、易于处理和储存等优势。咪唑并吡啶是一类重要的
2008年以来,常熟市人民检察院除了对职务犯罪的“三类案件”、“五种情形”认真实行人民监督员监督制度外,还将被害人(近亲属)不服检察机关作出的不(予)批准逮捕决定的,拟不
国家自然科学基金项目国家重点基础研究发展计划——973煤层气项目中国博士后科学基金项目中国科学院王宽诚博士后工作奖励基金项目作者:琚宜文等出版发行:中国矿业大学出版社
证人证言是我国刑事诉讼法规定的法定证据,又是在刑事诉讼中运用的最为普遍的证据之一。证人依法如实作证,对于司法机关查明案件事实、顺利进行诉讼、维护公平正义具有重要意义。但是,由于种种原因,证人作证难一直是近年来困扰刑事诉讼的一个突出问题,亟待寻求解决方策。    一、当前证人作证难问题的主要表现    (一)证人拒证,即在刑事诉讼中,知道案件真实情况的人,无正当理由拒绝向司法机关提供证言的行为,表现
帕金森疾病是一种慢性的神经退行性疾病,其核心是黑质致密部多巴胺神经元的早期死亡。随着磁共振成像技术的发展,人们已经研究出许多诊断帕金森疾病的影像方法。其中,定量磁化率成像提供的磁化率和扩散张量成像提供的各向异性分数、平均扩散系数的变化可能反映了与帕金森疾病相关病理过程的不同方面。然而,定量磁化率成像的重建过程仍有许多挑战。此外,磁共振影像方法诊断帕金森疾病的敏感性和特异性还需要提高。本文针对上述问
目的:观察温针灸联合中药汤剂(补中益气汤+玉屏风散加减)治疗肺脾气虚型变应性鼻炎(肺脾气虚型鼻鼽)的临床疗效。方法:于2019年3月至2019年12月,在此期间,收集于成都中医药大
目的:本研究旨在观察气街理论指导针刺和常规取穴针刺治疗原发性失眠(Primary Insomnia,PI)疗效上的差异,以期为针灸治疗PI提供一种更为有效的治疗方法。方法:本课题将66名符
JR16井在进行煤层绳索工艺取心时,由于泥浆泵分流,泵压降低,钻具下放速度过快,泥浆循环受阻,发生烧钻事故。采用大于钻具重量8kN的拉力提拉倒扣,取出全部钻杆,再用加工好的套