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前言
血清肿瘤标志物的检测对于肿瘤的早期诊断、疗效的观察、预后的评估和复发的预测等皆有一定的临床应用价值,并具有简便、无创、经济等优点。
microRNAs(miRNAs)是一类高度保守、长度约为19-24个核苷酸(nucleotide,nt)的内源性非编码单链RNA,通过与靶基因mRNA的3端非翻译区互补结合,在转录后水平调控基因的表达,可能参与增殖、凋亡、分化、转移、血管形成、免疫应答等众多的生物学过程[1,2]。近期研究发现,miRNA可以在血清或血浆等体液中稳定存在,其表达谱的变化与前列腺癌、大B细胞淋巴瘤、卵巢癌、肝癌、非小细胞肺癌等多种肿瘤的发生、发展具有明确的相关性,可以作为肿瘤临床诊断和预后评估的分子标志物[3-8]。
miRNA处在非常复杂的调节网络之中,这种调节网络既可以通过一个miRNA来调控多个基因,也可以通过几个miRNAs的组合来精细调控某个基因。针对具有相同靶基因的miRNA进行研究可以更全面、更系统的了解miRNA的功能及其在疾病发生发展中的作用。
胃蛋白酶原(pepsinogen,PG)作为胃黏膜特异性功能酶——胃蛋白酶的无活性前体,与胃疾病的发生发展有良好的相关性,包括PGA和PGC两种生化和免疫活性不同的亚群[9,10]。我室前期研究发现,PGC蛋白表达与胃粘膜细胞恶性程度呈负相关。胃粘膜患病状态时,血清PGC水平升高;PGA/PGC比值可以作为指示胃粘膜萎缩的血清学标志[11-13]。PG和miRNAs既有组织的原位表达又存在于循环血中,便于检测。因此,针对以PG为靶标的miRNAs进行研究可以更好的了解miRNAs在胃疾病发生发展中所起的作用。根据MicroCosmTargets和TargetScanHuman两款生物信息学软件预测出可能以PGA为靶标(miR-212,miR-17,miR-20a-5p,miR-93等)和以PGC为靶标(miR-662,miR-365,let-7a,miR-320a等)的多个miRNAs,其中与胃癌或其他肿瘤有关的miRNAs,如miR-20a-5p是miR-17-92基因簇中的成员,在胃癌、结肠癌、胰腺癌等肿瘤组织中高表达[14-16]。Let-7a与胃癌的淋巴结转移有关[17,18]。miR-320在乳腺癌等肿瘤中低表达并与肿瘤的侵袭、转移有关[19-21]。上述指标在萎缩性胃炎和胃癌患者血清中表达情况如何?与血清PG关系怎样?目前尚未可知。
本研究选择miR-20a-5p,let-7a,miR-320a为研究指标,检测这三种miRNA在萎缩性胃炎和胃癌患者血清中的表达水平,探讨它们与胃疾病及其靶标分子——PG的相关性。期望为寻找胃疾病相关血清学标志物和深入理解miRNA的功能提供实验依据和理论参考。
目的
探讨血清miR-20a-5p,let-7a,miR-320a表达与胃疾病及其与靶标分子——PG的相关性。期望为寻找胃疾病相关血清学标志物和深入理解miRNA的功能提供实验依据和理论参考。
方法
本研究经中国医科大学伦理委员会批准,291例研究对象来自2004-2011年中国医科大学附属一院胃病监控门诊。以病历记录方式收集所有研究对象的年龄、性别等相关临床资料,并与其签署知情同意书。利用酸性酚-氯仿法提取血清RNA并反转录成cDNA。利用实时荧光定量PCR法检测血清miRNA的表达。以酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清PGA,PGC的表达。
统计分析采用单因素方差分析比较各组间miRNA表达差异,以受试者工作特征(ROC)曲线和曲线下面积(AUC)评估血清miRNA在胃疾病诊断中的价值。血清PG含量以中位值表示,组间差异分析采用Kruskal-WallisH。以Pearson相关系数表示miRNA表达与PG含量的相关性。P<0.05有统计学意义。
结果
1、从正常到胃癌,血清miR-20a-5p,let-7a在各组间表达无统计学差异(p=0.581,0.445),miR-320a表达逐渐降低。女性胃癌患者miR-320a表达水平显著低于正常组(p=0.035);60岁以上人群中此差异更为显著(p=0.008),其用来区分60岁以上女性胃癌组和正常组的最适cut-off值为4.76,ROC曲线下面积为0.65,敏感度和特异度分别为65.2%和63.0%。
2、在正常组中,miR-20a-5p与其靶标分子PGA(r=0.110,p=0.269)、let-7a,miR-320a与其靶标分子PGC均无相关性(r=-0.162,-0.102;p=0.102,0.306),三者与PGA/PGC均呈正相关(r=0.408,0.255,0.324;p=0.000,0.009,0.001);与正常组相比,miR-320a在胃癌组低表达,而PGC在胃癌组高表达,两者呈相反的变化趋势。在胃癌组中,miR-20a-5p与其靶标分子PGA、let-7a,miR-320a与其靶标分子PGC均无相关性(r=-0.092,-0.167,0.043;p=0.380,0.107,0.680),三者与PGA/PGC亦无相关性(r=0.070,0.142,-0.052;p=0.505,0.173,0.619)。
结论
1、miR-320a在60岁以上女性胃癌患者血清中低表达,对高龄女性胃癌的诊断有一定参考价值。
2、以PG为靶标的miR-20a-5p,let-7a,miR-320a血清表达水平与PGA/PGC呈正相关,可间接反映胃粘膜的功能状态。