MicroRNA-21表達(dá)與前列腺癌臨床病理特征及預(yù)后相關(guān)性的臨床和機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-18 02:36
本文選題:前列腺癌 + miR-21; 參考:《山東大學(xué)》2017年博士論文
【摘要】:研究背景及意義前列腺癌是威脅男性健康的常見(jiàn)惡性腫瘤之一。早期前列腺特異性抗原(Prostate specific antigen,PSA)篩查存在一定的假陰性和假陽(yáng)性,因此尋找更合適的前列腺癌篩查指標(biāo)具有重要意義。核糖核酸(Ribonucleic acid,RNA)型生物標(biāo)志物具有檢測(cè)方便、準(zhǔn)確性高、在血液循環(huán)中穩(wěn)定存在等諸多優(yōu)勢(shì),是十分有潛力的生物標(biāo)志物。微小RNA-21(microRNA-21,miR-21)可通過(guò)調(diào)節(jié)下游靶基因,促進(jìn)細(xì)胞增殖、侵襲和遷移等機(jī)制,影響包括前列腺癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤,F(xiàn)有研究主要集中在前列腺腫瘤組織中的miR-21表達(dá)情況。由于在臨床中需通過(guò)侵襲性操作獲得前列腺組織活檢樣本來(lái)測(cè)定miR-21表達(dá),程序復(fù)雜,易對(duì)患者造成傷害且較難獲得連續(xù)性的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),因此需要一種更加敏感特異,能夠預(yù)測(cè)前列腺癌進(jìn)展,并且易于獲得樣本進(jìn)行連續(xù)性檢測(cè)的生物標(biāo)志物。近期大量的研究證實(shí),外周血循環(huán)中的miRNA異常表達(dá)有腫瘤相關(guān)特異性和高度的敏感性,因此miRNA可能成為一種潛在的生物標(biāo)記物。前列腺癌早期癥狀隱匿,晚期可發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移尤其是骨轉(zhuǎn)移。因此,研究前列腺癌轉(zhuǎn)移機(jī)制,尋找潛在的治療靶點(diǎn),對(duì)于抑制前列腺癌,減少前列腺癌相關(guān)死亡具有重要意義。miRNA在前列腺癌發(fā)生和轉(zhuǎn)移中的作用和機(jī)制是目前研究的焦點(diǎn)之一,已有研究證實(shí)miR-21與前列腺癌進(jìn)展具有相關(guān)性,可能在前列腺癌的發(fā)生、轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。雖然前列腺癌的診治已經(jīng)有了許多新進(jìn)展,但是目前對(duì)于前列腺癌轉(zhuǎn)移機(jī)制仍不明確。本研究分為兩部分。第一部分,首先觀察外周血單個(gè)核細(xì)胞(Peripheral blood mononuclear cell,PBMC)miR-21在前列腺癌患者的表達(dá)情況,然后探討其表達(dá)程度與前列腺癌臨床病理特征的相關(guān)性,最后分析PBMC中miR-21的表達(dá)與前列腺癌診斷及術(shù)后生化復(fù)發(fā)的關(guān)系。第二部分研究miR-21下調(diào)與前列腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移的相關(guān)性,同時(shí)觀察和分析與腫瘤細(xì)胞增殖和遷移相關(guān)蛋白的表達(dá)變化情況,以進(jìn)一步探討miR-21表達(dá)與前列腺癌進(jìn)展的關(guān)系。第一部分研究目的:研究PBMC中miR-21的表達(dá)與前列腺癌Gleason評(píng)分、PSA水平、TNM分期等臨床病理特征的相關(guān)性,及其與前列腺癌診斷和術(shù)后生化復(fù)發(fā)的關(guān)系,探討miR-21成為前列腺癌診斷和預(yù)測(cè)的生物標(biāo)志物的可能性。研究方法:利用實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)(Quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)檢測(cè)92例前列腺癌患者、85例良性前列腺增生(Benign prostatic hyperplasia,BPH)患者及97例健康對(duì)照的PBMC中miR-21的表達(dá)情況,統(tǒng)計(jì)分析PBMC中miR-21的相對(duì)表達(dá)量與年齡、Gleason評(píng)分、PSA水平、TNM分期、前列腺癌危險(xiǎn)因素分級(jí)的相關(guān)性,ROC曲線分析miR-21對(duì)前列腺癌的診斷價(jià)值,Kaplan-Meier方法及l(fā)og-rank檢驗(yàn)對(duì)根治性前列腺切除術(shù)后患者無(wú)生化復(fù)發(fā)生存率進(jìn)行分析,同時(shí)利用Cox風(fēng)險(xiǎn)回歸模型分析生化復(fù)發(fā)的影響因素及相對(duì)危險(xiǎn)度。研究結(jié)果:qRT-PCR結(jié)果顯示,前列腺癌患者PBMC中miR-21相對(duì)表達(dá)量(2.61±0.88),較 BPH 患者(1.34±0.50)和對(duì)照組(1.24±0.47)顯著增高(P0.001)。在92例前列腺癌患者中,Gleason評(píng)分≤7分和Gleason評(píng)分7分的兩組患者PBMC 中 miR-21 相對(duì)表達(dá)量分別為 2.38±0.82 和 2.76±0.88(P0.05)。在 T1、T2、T3、T4各期患者中,PBMC中miR-21相對(duì)表達(dá)量分別為2.28±0.83、2.44±0.50、2.74±1.12 和 3.62±0.64(F=7.249,P0.001)。區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(N1)患者PBMC中miR-21的相對(duì)表達(dá)量高于無(wú)區(qū)域淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(N0)患者(2.94±0.98 VS2.41±0.75,P0.01)。遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(M1)患者PBMC中miR-21相對(duì)表達(dá)量高于無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移(M0)患者(4.30±0.83VS2.45±0.69,P0.001)。此外,PBMC中miR-21在低、中、高危前列腺癌患者中的相對(duì)表達(dá)量分別為1.74±0.41、2.51±0.86 和 2.89±0.81(F=15.192,P0.001)。不同年齡段和不同血清 PSA 水平患者PBMC中miR-21相對(duì)表達(dá)量無(wú)明顯差異(P0.05)。根據(jù)所有前列腺癌患者和BPH患者PBMC中miR-21表達(dá)水平繪制ROC曲線,曲線下面積(Area under the curve,AUC)為0.917,敏感度和特異度分別為84.8%和83.5%,臨界值(Cut-off值)1.838。根據(jù)所有前列腺癌患者和健康對(duì)照組PBMC中miR-21表達(dá)水平繪制ROC曲線,AUC為0.938,敏感度和特異度分別為87.0%和86.6%,Cut-off值1.755。對(duì)于PSA≤1Ong/ml的前列腺癌患者和BPH患者,根據(jù)PBMC中miR-21表達(dá)水平繪制ROC曲線,AUC為0.862,敏感度和特異度分別為76.9%和74.7%,Cut-off值1.728;根據(jù)PSA水平繪制ROC曲線,AUC為0.868,敏感度和特異度分別為76.9%和75.9%,Cut-off值4.750;聯(lián)合miR-21和PSA兩種檢測(cè)結(jié)果,并根據(jù)logistic回歸方程計(jì)算出的聯(lián)合預(yù)測(cè)因子繪制ROC曲線,AUC為0.946,敏感度和特異度分別為92.3%和86.7%,Cut-off值2.793。Kaplan-Meier生存曲線顯示,miR-21相對(duì)低表達(dá)組的1年、3年、5年無(wú)生化復(fù)發(fā)生存率分別為100%、92.4%和65.7%,miR-21相對(duì)高表達(dá)組的1年、3年、5年無(wú)生化復(fù)發(fā)生存率分別為92.9%、39.0%和20.8%,兩組經(jīng)log-rank檢驗(yàn)P0.001。Cox風(fēng)險(xiǎn)回歸模型顯示,PBMC中的miR-21表達(dá)水平、Gleason評(píng)分和臨床T分期是影響患者術(shù)后生化復(fù)發(fā)的危險(xiǎn)因素,其相對(duì)危險(xiǎn)度Exp(B)分別為 3.940(P=0.006)、5.645(P=0.008)和 3.618(P=0.016)。研究結(jié)論:miR-21在前列腺癌患者PBMC中表達(dá)增高,其表達(dá)異常程度與Gleason評(píng)分、腫瘤TNM分期和前列腺癌危險(xiǎn)因素分級(jí)具有相關(guān)性。PBMC中miR-21的異常表達(dá)對(duì)前列腺癌具有較高的診斷價(jià)值,聯(lián)合PSA檢測(cè)可提高對(duì)PSA≤10ng/ml患者前列腺癌診斷的敏感性和特異性。PBMC中miR-21表達(dá)增高,前列腺癌根治術(shù)后患者生化復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增高,是影響術(shù)后生化復(fù)發(fā)的因素之一。綜上所述,PBMC中miR-21與前列腺癌的臨床病理及術(shù)后生化復(fù)發(fā)具有明確相關(guān)性,可能成為前列腺癌診斷和預(yù)測(cè)術(shù)后生化復(fù)發(fā)的潛在生物標(biāo)志物。第二部分研究目的:觀察miR-21表達(dá)下調(diào)對(duì)前列腺癌細(xì)胞增殖、侵襲和遷移的影響,并探討miR-21低表達(dá)對(duì)非受體蛋白酪氨酸磷酸酶14(Tyrosine protein phosphatase non-receptor 14,PTPN14)、同源性磷酸酶-張力蛋白(Phosphatase and tensin homolog,PTEN)、基質(zhì)金屬蛋白酶 2(Matrix metalloprotease2,MMP2)和基質(zhì)金屬蛋白酶9(Matrix metalloprotease9,MMP9)表達(dá)的影響,探索前列腺癌治療的潛在靶點(diǎn)。研究方法:首先采用qRT-PCR方法檢測(cè)了正常前列腺上皮細(xì)胞系PrEC及前列腺癌細(xì)胞系LNCap、PC3、DU145中miR-21的表達(dá)情況,然后利用RNA干擾(RNAinterfereing,RNAi)技術(shù)制備 miR-21 低表達(dá)的 DU145-AMO 細(xì)胞,同時(shí)以DU145-SCR為陰性對(duì)照,DU145為空白對(duì)照,進(jìn)行噻唑藍(lán)比色分析細(xì)胞增殖,Tanswell小室侵襲實(shí)驗(yàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的侵襲能力進(jìn)行觀察、劃痕實(shí)驗(yàn)對(duì)細(xì)胞遷移能力進(jìn)行驗(yàn)證,同時(shí)采用Western Blot蛋白檢測(cè)方法對(duì)PTPN14、PTEN、MMP2和MMP9的表達(dá)情況進(jìn)行觀察。研究結(jié)果:前列腺癌細(xì)胞系LNCap、PC3、DU145中miR-21的相對(duì)表達(dá)量,均顯著高于正常前列腺上皮細(xì)胞PrEC(P均0.05)。噻唑藍(lán)比色分析顯示,低表達(dá)miR-21的DU145-AMO細(xì)胞,生長(zhǎng)曲線OD值顯著低于對(duì)照組的DU145細(xì)胞,生長(zhǎng)速度減慢(P0.05)。Tanswell小室侵襲實(shí)驗(yàn)顯示濾膜下室面DU145-AMO細(xì)胞數(shù)量少于DU145和DU145-SCR組的細(xì)胞數(shù)(均P0.01)。細(xì)胞劃痕實(shí)驗(yàn)顯示劃痕中央遷移的DU145-AMO組的細(xì)胞數(shù)少于DU145-SCR組的細(xì)胞數(shù)(PP0.05)。Western Blot結(jié)果顯示敲低miR-21表達(dá)的DU145-AMO細(xì)胞中,PTPN14和PTEN的表達(dá)量較DU145分別增高78%(P0.01)和98%(P0.001),較 DU145-SCR 分別增高 79%和 57%(P均0.01),而 MMP2、MMP9表達(dá)較DU145分別下降71%和61%(P均0.001),較DU145-SCR分別下降 70%和 64%(P 均0.001)。研究結(jié)論:miR-21在前列腺癌細(xì)胞中高表達(dá),下調(diào)miR-21的表達(dá)可抑制前列腺癌細(xì)胞DU145的體外增殖、侵襲和遷移,這種抑制作用可能是通過(guò)上調(diào)PTPN14和PTEN表達(dá),以及下調(diào)MMP2和MMP9表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。因此miR-21可能成為前列腺癌治療的潛在靶點(diǎn)。本課題研究結(jié)論前列腺癌患者PBMC中miR-21表達(dá)顯著增高,其異常表達(dá)程度與Gleason評(píng)分、腫瘤TNM分期和前列腺癌危險(xiǎn)因素分級(jí)具有相關(guān)性。PBMC中miR-21的異常表達(dá)對(duì)前列腺癌有較高的診斷價(jià)值,聯(lián)合PSA化驗(yàn)可提高對(duì)PSA≤10ng/ml患者前列腺癌診斷的敏感性和特異性。PBMC中miR-21表達(dá)增高,前列腺癌根治術(shù)后患者生化復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)增高,是影響術(shù)后生化復(fù)發(fā)的因素之一。miR-21在前列腺癌細(xì)胞中高表達(dá),下調(diào)miR-21的表達(dá)可抑制前列腺癌細(xì)胞DU145的體外增殖、侵襲和遷移,這種抑制作用可能是通過(guò).上調(diào)PTPN14和PTEN表達(dá),以及'下調(diào)MMP2和MMP9表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。綜上所述,miR-21與前列腺臨癌臨床病理特征及前列腺癌細(xì)胞的增殖、侵襲和遷移具有相關(guān)性。希望今后通過(guò)大樣本的研究,進(jìn)一步探討miR-21在前列腺癌診斷、預(yù)測(cè)預(yù)后及治療中的作用。
[Abstract]:This paper studies the expression of miR - 21 in prostate cancer patients and the relationship between the expression of miR - 21 and prostate cancer . It is suggested that miRNA - 21 ( microRNA - 21 , miR - 21 ) can be used to detect the progression of prostate cancer . The expression of miR - 21 in PBMCs of 92 patients with prostate cancer , 85 patients with benign prostatic hyperplasia ( BPH ) and 97 healthy controls was analyzed by quantitative real - time polymerase chain reaction ( qRT - PCR ) . The relative expression of miR - 21 was 2.28 鹵 0.83 , 2.44 鹵 0.50 , 2.74 鹵 1.12 and 3.62 鹵 0.64 ( F = 7.249 , P0.001 ) . The relative expression of miR - 21 in PBMC of patients with regional lymph node metastasis ( N1 ) was higher than that in patients without regional lymph node metastasis ( N0 ) ( 2.94 鹵 0.98 VS2.41 鹵 0.75 , P0.01 ) . The relative expression of miR - 21 in PBMC of patients with distant metastasis ( M1 ) was higher than that in patients without distant metastasis ( M0 ) ( 4.30 鹵 0.83 VS2.45 鹵 0.69 , P0.001 ) . In addition , the relative expression levels of miR - 21 in patients with low , medium , and high - risk prostate cancer were 1.74 鹵 0.41 , 2.51 鹵 0.86 and 2.89 鹵 0.81 ( F = 15.192 , P0.001 ) , respectively . The expression levels of miR - 21 in PBMCs of patients with prostate cancer and in healthy control group were 76.9 % and 86.5 % respectively , and the cut - off value was 1.838 . Results showed that miR - 21 expression level , sensitivity and specificity were respectively 76.9 % and 86.6 % , cut - off value 1.728 , and the sensitivity and specificity of miR - 21 were 0.946 , 5.645 ( P = 0.008 ) and 3.618 ( P = 0 . 016 ) , respectively . In conclusion , the expression of miR - 21 in prostate cancer cell line LNCap , PC3 , DU145 was significantly higher than that of normal prostate epithelial cell line LNCap , PC3 , DU145 . Compared with the DU145 - SCR group , the number of cells in DU145 cells was decreased by 78 % ( P0.01 ) and 98 % ( P < 0.01 ) , while those of DU145 - SCR increased by 71 % and 61 % respectively ( P < 0.001 ) , while the DU145 - SCR decreased by 70 % and 64 % ( P < 0.001 ) . Conclusion : miR - 21 is highly expressed in prostate cancer cells , down - regulation of miR - 21 expression can inhibit the proliferation , invasion and migration of prostate cancer cell DU145 in vitro .
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:R737.25
【參考文獻(xiàn)】
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1 Lindsey E.Becker Buscaglia;;Apoptosis and the target genes of microRNA-21[J];癌癥;2011年06期
2 羅勇;賀大林;寧亮;;多種轉(zhuǎn)移潛能不同的人前列腺癌細(xì)胞“上皮細(xì)胞間質(zhì)轉(zhuǎn)化態(tài)”特性鑒定及其意義[J];中華男科學(xué)雜志;2006年08期
,本文編號(hào):2033636
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