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背景
口腔鳞状细胞癌是口腔最常见的恶性肿瘤。近年来其发病率呈上升趋势,发病年龄也趋于年轻化。口腔鳞状细胞癌易发生细胞侵袭和转移,患者预后较差。虽然癌症治疗已取得许多进展,但在过去的50年里,口腔鳞状细胞癌的5年生存率仍然维持在50%左右,无明显提升,关键原因在于其复杂的发病机制尚未明确。
miRNA是一类内源性非编码RNA。在各类肿瘤中,miRNA直接或间接地调节着许多致癌基因、肿瘤抑制因子和调控肿瘤进展、增殖和转移的转录因子。可以推断,miRNA对口腔鳞状细胞癌的发病过程中也发挥着调控的作用。
piRNA是一类新型的非编码RNA,同样参与肿瘤的发生发展。但其相关研究尚在起步阶段,还未有突破性进展。基于piRNAs在癌症预测和治疗中的潜力,我们应该进一步揭示piRNA在口腔鳞状细胞癌中的功能和临床意义。
目的
本研究将建立口腔鳞状细胞癌的动物模型,采用RNA测序技术作生物信息学分析,再结合公共数据库中的资源,进一步探究该疾病发病过程中的mRNA,miRNA,piRNA分子调控网络体系,以期为阐明口腔鳞状细胞癌病因和发病机制提供参考。
材料与方法
在第一部分中,用4NQO饮水诱导的方法建立口腔鳞状细胞癌小鼠模型,记录实验动物的体重变化、大体表现、组织病理改变及存活时间等数据来评价该模型的效果。第二部分中,采用RNA-Seq技术对动物模型样本做测序并选取公共数据库中的人口腔鳞状细胞癌微阵列数据集加入分析,筛选出感兴趣的基因后,再作进一步做mRNA、miRNA、piRNA调控网络分析。
结果
第一部分结果表明,使用化学致癌剂4NQO可有效地建立小鼠口腔鳞状细胞癌模型。
第二部分筛选出26个在人和小鼠中均表现出显著差异的mRNA,其中上调基因MMP13、LAMC2、MUC5B以及下调基因MAL、MAMDC2、SNX31是本研究的重点关注对象。另外,在mRNA、miRNA、piRNA的调控网络分析方面,miRNA更多地参与到病毒感染的通路中,piRNA与免疫系统的生物学过程关联性更强。
结论
4NQO饮水诱导方法技术敏感度低,模型重复性好,效果稳定。该模型能模拟人类口腔鳞状细胞癌的发病过程,包括疾病后期的恶病质阶段,且组织病理结果与人类相似。
上调基因MMP13、LAMC2、MUC5B以及下调基因MAL、MAMDC2、SNX31不同程度地参与了各种癌症的发生发展,其中MMP13与口腔癌的关系得到了较多关注。这些基因具有成为口腔鳞状细胞癌生物标志物的潜力。
miRNA和piRNA各自靶向的mRNA重合度比较高。这两者可能在同样的生物学过程中发挥着各自的作用,但侧重点有所不同。我们的研究结果为其他口腔鳞状细胞癌研究人员提供了可能具有生物学和临床意义的新型miRNA-mRNA-piRNA相互作用网络
这些新发现需要后续验证及进一步研究来阐明完整的调控机制,如此方能揭示其中的临床价值。
口腔鳞状细胞癌是口腔最常见的恶性肿瘤。近年来其发病率呈上升趋势,发病年龄也趋于年轻化。口腔鳞状细胞癌易发生细胞侵袭和转移,患者预后较差。虽然癌症治疗已取得许多进展,但在过去的50年里,口腔鳞状细胞癌的5年生存率仍然维持在50%左右,无明显提升,关键原因在于其复杂的发病机制尚未明确。
miRNA是一类内源性非编码RNA。在各类肿瘤中,miRNA直接或间接地调节着许多致癌基因、肿瘤抑制因子和调控肿瘤进展、增殖和转移的转录因子。可以推断,miRNA对口腔鳞状细胞癌的发病过程中也发挥着调控的作用。
piRNA是一类新型的非编码RNA,同样参与肿瘤的发生发展。但其相关研究尚在起步阶段,还未有突破性进展。基于piRNAs在癌症预测和治疗中的潜力,我们应该进一步揭示piRNA在口腔鳞状细胞癌中的功能和临床意义。
目的
本研究将建立口腔鳞状细胞癌的动物模型,采用RNA测序技术作生物信息学分析,再结合公共数据库中的资源,进一步探究该疾病发病过程中的mRNA,miRNA,piRNA分子调控网络体系,以期为阐明口腔鳞状细胞癌病因和发病机制提供参考。
材料与方法
在第一部分中,用4NQO饮水诱导的方法建立口腔鳞状细胞癌小鼠模型,记录实验动物的体重变化、大体表现、组织病理改变及存活时间等数据来评价该模型的效果。第二部分中,采用RNA-Seq技术对动物模型样本做测序并选取公共数据库中的人口腔鳞状细胞癌微阵列数据集加入分析,筛选出感兴趣的基因后,再作进一步做mRNA、miRNA、piRNA调控网络分析。
结果
第一部分结果表明,使用化学致癌剂4NQO可有效地建立小鼠口腔鳞状细胞癌模型。
第二部分筛选出26个在人和小鼠中均表现出显著差异的mRNA,其中上调基因MMP13、LAMC2、MUC5B以及下调基因MAL、MAMDC2、SNX31是本研究的重点关注对象。另外,在mRNA、miRNA、piRNA的调控网络分析方面,miRNA更多地参与到病毒感染的通路中,piRNA与免疫系统的生物学过程关联性更强。
结论
4NQO饮水诱导方法技术敏感度低,模型重复性好,效果稳定。该模型能模拟人类口腔鳞状细胞癌的发病过程,包括疾病后期的恶病质阶段,且组织病理结果与人类相似。
上调基因MMP13、LAMC2、MUC5B以及下调基因MAL、MAMDC2、SNX31不同程度地参与了各种癌症的发生发展,其中MMP13与口腔癌的关系得到了较多关注。这些基因具有成为口腔鳞状细胞癌生物标志物的潜力。
miRNA和piRNA各自靶向的mRNA重合度比较高。这两者可能在同样的生物学过程中发挥着各自的作用,但侧重点有所不同。我们的研究结果为其他口腔鳞状细胞癌研究人员提供了可能具有生物学和临床意义的新型miRNA-mRNA-piRNA相互作用网络
这些新发现需要后续验证及进一步研究来阐明完整的调控机制,如此方能揭示其中的临床价值。