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MicroRNA-125a-5p通過抑制STAT3信號途徑增加順鉑對食管鱗癌細胞的敏感性

發(fā)布時間:2020-05-11 12:36
【摘要】:食管癌(esophageal cancer,EC)是世界范圍內(nèi)最常見的惡性腫瘤。EC主要包括兩種組織學(xué)亞型:食管鱗癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)和食管腺癌(esophageal adenocarcinoma,ECA)。ESCC作為最常見的組織學(xué)類型主要發(fā)生在非洲、伊朗和中國北部地區(qū)。盡管目前在治療策略上有顯著的進展,但ESCC病人的5年生存率仍然很低。目前,化療仍是食管鱗癌患者最有效的治療手段,然而耐藥性及其產(chǎn)生的毒性是導(dǎo)致其治療失敗的主要原因。因此,闡明食管鱗癌耐藥的分子機制以及尋找新的診斷和預(yù)后判定的分子標記具有十分重要的意義。微小RNA(miRNAs或miRs)是一類小的非編碼RNA分子,由19-25個核苷酸組成,能通過靶向特定的基因調(diào)控機體內(nèi)基因的表達。大量的證據(jù)表明,miRNAs牽涉到多種不同的細胞生物學(xué)過程,包括細胞凋亡、細胞周期、細胞侵襲和轉(zhuǎn)移、信號途徑的調(diào)控以及耐藥等。最為重要是,miRNAs通過調(diào)控多種不同的靶基因參與腫瘤的起始、發(fā)展及進展過程,因而miRNAs在不同類型的腫瘤中可能發(fā)揮癌基因或抑癌基因的作用,并且一些miRNAs分子已經(jīng)被證實作為腫瘤早期診斷的分子標記。因而闡明miRNAs在腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的功能有望為腫瘤尋找新的分子靶點,具有十分重要的臨床價值。微小RNA-125a-5p(miR-125a-5p)作為一種新近發(fā)現(xiàn)的miRNA分子,已經(jīng)被證實參與許多腫瘤的發(fā)展和進展過程,包括:喉癌、肝癌、肺癌和前列腺癌。MiR-125a-5p在多種不同的腫瘤中發(fā)揮抑癌基因的作用。此外,miR-125a能提高紫杉醇抗性的結(jié)腸癌細胞對紫杉醇的敏感性,提示miR-125a可能成為腫瘤病人化療的輔助藥物。這些研究充分表明,miR-125a-5p可能在腫瘤診斷、治療和預(yù)后中發(fā)揮重要作用。然而,目前miR-125a-5p在食管鱗癌發(fā)生、發(fā)展中的作用尚不清楚。因此在本研究中,我們首先探討miR-125a-5p在食管鱗癌組織中的表達,分析其表達與食管鱗癌病人臨床病理學(xué)參數(shù)和預(yù)后的關(guān)系。進一步從體外研究miR-125a-5p表達水平上調(diào)或下調(diào)對食管鱗癌細胞增殖、細胞周期、凋亡、遷移和侵襲能力的影響,并分析上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)相關(guān)蛋白的表達。最后將miR-125a-5p與順鉑聯(lián)用,分析其對食管鱗癌細胞增殖、凋亡、遷移和侵襲的影響,并采用雙熒光素酶報告實驗證實miR-125a-5p作用的靶基因,初步揭示其可能的分子機制。該研究為以miR-125a-5p為靶點的食管鱗癌病人的治療及化療奠定基礎(chǔ)。第1章MicroRNA-125a-5p在食管鱗癌組織中的表達及其與預(yù)后的關(guān)系方法1.采用實時熒光定量PCR檢測56例食管鱗癌組織和匹配的正常組織中miR-125a-5p的表達。2.統(tǒng)計學(xué)處理:實驗數(shù)據(jù)均是來自3次獨立重復(fù)的實驗結(jié)果,數(shù)據(jù)表示為平均值±SD,采用GraphPad Prism 6.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,二組之間比較采用t檢驗,三組及以上采用單因素方差分析。采用Kaplan-Meier制作生存曲線,利用Log-rank檢驗分析其差異。P0.05表示具有統(tǒng)計學(xué)差異。結(jié)果1.食管鱗癌組織中miR-125a-5p的表達水平顯著低于正常組織,且具有統(tǒng)計學(xué)差異(P0.0001)。2.MiR-125a-5p在III+IV期的病人中的表達水平顯著低于I+II期的病人的表達水平,且具有統(tǒng)計學(xué)差異(P0.01);miR-125a-5p在有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者中的表達水平顯著低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者的表達水平,且具有統(tǒng)計學(xué)差異(P0.001)。3.MiR-125a-5p高表達的食管鱗癌患者的存活率顯著高于低表達患者,且具有統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。4.MiR-125a-5p表達水平與食管鱗癌患者的TNM分期、組織學(xué)分級和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)(P0.05),但與患者的年齡和性別無關(guān)(P0.05)。5.Cox比例風(fēng)險回歸模型結(jié)果表明,臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和miR-125a-5p是食管鱗癌病人獨立的預(yù)后因子。第2章MicroRNA-125a-5p對食管鱗癌細胞生物學(xué)行為的影響及其分子機制方法1.采用實時熒光定量PCR檢測食管鱗癌細胞(Eca109、EC9706、EC1、TE1、KYSE450和KYSE70)和正常食管上皮細胞Het-1A中miR-125a-5p的表達。2.將陰性對照(negative control,NC)、miR-125a-5p類似物和抑制劑分別轉(zhuǎn)染食管鱗癌EC1和TE1細胞,實驗分為4組:對照組、NC組、miR-125a-5p類似物組和miR-125a-5p抑制劑組。3.采用CCK-8檢測上述不同組別的食管鱗癌細胞在24h、48h、72h和96h的增殖情況,采用流式細胞術(shù)檢測不同組別的食管鱗癌細胞周期和凋亡情況。4.采用劃痕實驗和Transwell小室分別檢測不同組別的食管鱗癌細胞的遷移和侵襲能力的變化。5.采用Western blot檢測E-cadherin、N-cadherin和Vimentin的表達。6.統(tǒng)計學(xué)分析:實驗數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism 6.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,實驗數(shù)據(jù)均表示為,二組之間采用t檢驗,三組及以上采用單因素方差分析(One-way ANOVA),P0.05表示差異具有顯著性。結(jié)果1.食管鱗癌細胞(Eca109、EC9706、EC1、TE1、KYSE450和KYSE70)中miR-125a-5p的表達水平顯著低于正常食管上皮細胞Het-1A,其中EC1和TE1其表達水平最低。2.與對照組和NC組相比,miR-125a-5p類似物組中食管鱗癌EC1和TE1細胞中miR-125a-5p的相對表達水平顯著升高,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。然而,miR-125a-5p抑制劑組中食管鱗癌EC1和TE1細胞中sx±m(xù)iR-125a-5p的相對表達水平顯著降低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。3.MiR-125a-5p類似物組中食管鱗癌EC1和TE1細胞的增殖能力低于對照組和NC組,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。相反,miR-125a-5p抑制劑組中食管鱗癌EC1和TE1細胞的增殖能力顯著加強,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。4.與對照組和NC組相比,miR-125a-5p類似物組中食管鱗癌EC1和TE1細胞在G0/G1期的細胞數(shù)顯著增加,而在S期的細胞數(shù)顯著降低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。相反,miR-125a-5p抑制劑組中食管鱗癌EC1和TE1細胞在G0/G1期的細胞數(shù)顯著降低,而在S期的細胞數(shù)顯著增加,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。5.與對照組和NC組相比,miR-125a-5p類似物組中食管鱗癌EC1和TE1凋亡的細胞數(shù)顯著增加,且具有統(tǒng)計學(xué)差異(P0.0001)。相反,miR-125a-5p抑制劑組中食管鱗癌EC1和TE1凋亡的細胞數(shù)顯著降低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。6.與對照組和NC組相比,miR-125a-5p類似物組中食管鱗癌EC1和TE1在12h和24h細胞的遷移能力顯著被抑制,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。但當(dāng)轉(zhuǎn)染miR-125a-5p抑制劑時,其在12h和24h食管鱗癌細胞EC1和TE1的遷移能力明顯強于對照組和NC組,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。7.與對照組和NC組相比,食管鱗癌EC1和TE1細胞轉(zhuǎn)染miR-125a-5p類似物后細胞的侵襲能力顯著降低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。然而,當(dāng)利用miR-125a-5p抑制劑進行轉(zhuǎn)染后,細胞的侵襲能力顯著高于對照組和NC組,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。8.與對照組和NC組相比,miR-125a-5p類似物組中E-cadherin的表達顯著上調(diào),而N-cadherin和Vimentin的表達顯著下調(diào),且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。然而,當(dāng)轉(zhuǎn)染miR-125a-5p抑制劑時,與對照組和NC組相比,E-cadherin的表達顯著下調(diào),而N-cadherin和Vimentin的表達顯著上調(diào),且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。第3章MicroRNA-125a-5p增加順鉑對食管鱗癌細胞的敏感性及其分子機制方法1.采用CCK-8檢測順鉑聯(lián)合NC或miR-125a-5p類似物后食管鱗癌EC1和TE1細胞在24h細胞的增殖情況。采用流式細胞術(shù)、細胞劃痕實驗和Transwell小室分別檢測NC組、單獨miR-125a-5p類似物組、單獨順鉑組以及miR-125a-5p類似物和順鉑聯(lián)合組中食管鱗癌EC1和TE1細胞凋亡、細胞遷移和細胞侵襲能力的變化。2.采用Western blot檢測NC組、單獨miR-125a-5p類似物組、單獨順鉑組以及miR-125a-5p類似物和順鉑聯(lián)合組中食管鱗癌EC1和TE1細胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)蛋白E-cadherin、N-cadherin和Vimentin表達的變化。3.利用在線軟件TargetScan(http://www.targetscan.org/vert_72/)、miRanda(http://www.microrna.org/microrna/home.do)和miRDB(http://www.mirdb.org/)搜索miR-125a-5p可能作用的靶基因。雙熒光素酶報告實驗證實miR-125a-5p直接作用的靶基因。Western blot檢測對照組、NC組和miR-125a-5p類似物組中t-STAT3、p-STAT3和VEGF蛋白的表達以及NC組、單獨miR-125a-5p類似物組、單獨順鉑組以及miR-125a-5p類似物和順鉑聯(lián)合組中食管鱗癌EC1和TE1細胞t-STAT3、p-STAT3和VEGF蛋白的表達。4.Western blot檢測NC組、miR-125a-5p類似物和順鉑聯(lián)合組以及miR-125a-5p/順鉑/IL-6組中t-STAT3、p-STAT3和VEGF蛋白的表達。5.CCK-8實驗、流式細胞術(shù)以及Transwell小室分別用來檢測NC組、miR-125a-5p類似物和順鉑聯(lián)合組以及miR-125a-5p/順鉑/IL-6組食管鱗癌細胞增殖、凋亡和侵襲能力的變化。6.統(tǒng)計學(xué)分析:所有的實驗數(shù)據(jù)采用GraphPad Prism 6.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,實驗數(shù)據(jù)均表示為,二組之間采用t檢驗,三組及以上采用單因素方差分析(One-way ANOVA),P0.05表示差異具有顯著性。結(jié)果1.與NC轉(zhuǎn)染組相比,不同濃度的順鉑處理后,轉(zhuǎn)染miR-125a-5p類似物的食管鱗癌EC1和TE1細胞的增殖能力均顯著受到抑制。sx±2.單獨的miR-125a-5p類似物和單獨的順鉑處理后食管鱗癌EC1和TE1細胞的凋亡率顯著高于NC組,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),然而當(dāng)miR-125a-5p類似物和順鉑聯(lián)用時,食管鱗癌EC1和TE1細胞凋亡的細胞數(shù)顯著上升,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。3.單獨的miR-125a-5p類似物和單獨的順鉑處理后食管鱗癌EC1和TE1細胞的遷移距離顯著低于NC組,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),然而當(dāng)miR-125a-5p類似物和順鉑聯(lián)用時,食管鱗癌EC1和TE1細胞遷移的距離顯著下降,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)。4.單獨的miR-125a-5p類似物和單獨的順鉑處理后食管鱗癌EC1和TE1細胞的侵襲的細胞數(shù)顯著低于NC組,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),然而當(dāng)miR-125a-5p類似物和順鉑聯(lián)用時,食管鱗癌EC1和TE1細胞侵襲的數(shù)量顯著下降,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.001)。5.單獨的miR-125a-5p和單獨的順鉑處理后,食管鱗癌EC1和TE1細胞中E-cadherin的表達顯著上升,而N-cadherin和Vimentin的表達顯著降低,與NC組相比,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。最為顯著的是,當(dāng)miR-125a-5p與順鉑聯(lián)用時,E-cadherin、N-cadherin和Vimentin的表達的變化最為顯著,與NC組相比,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。6.與NC組相比,miR-125a-5p的轉(zhuǎn)染能顯著降低食管鱗癌EC1和TE1中轉(zhuǎn)染野生型STAT3-3’UTR質(zhì)粒的熒光素酶的活性,但不改變轉(zhuǎn)染突變型STAT3-3’UTR質(zhì)粒的熒光素酶的活性。與對照組和NC組相比,miR-125a-5p類似物轉(zhuǎn)染后食管鱗癌EC1和TE1細胞中t-STAT3、p-STAT3及其下游基因VEGF蛋白的表達水平均顯著被下調(diào),且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。7.單獨的miR-125a-5p和單獨的順鉑均能顯著下調(diào)食管鱗癌EC1和TE1細胞中t-STAT3、p-STAT3和VEGF蛋白的表達,與NC處理組相比,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。最為顯著的是,當(dāng)miR-125a-5p和順鉑聯(lián)用時,食管鱗癌EC1和TE1細胞中t-STAT3、p-STAT3和VEGF蛋白的表達水平下調(diào)最為顯著,與NC處理組相比,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。8.與NC組相比,miR-125a-5p聯(lián)用順鉑組中t-STAT3、p-STAT3和VEGF蛋白的表達顯著下調(diào),且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),但與miR-125a-5p聯(lián)用順鉑組相比,miR-125a-5p/順鉑/IL-6組中t-STAT3、p-STAT3和VEGF蛋白的表達顯著上升,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。9.與NC組相比,miR-125a-5p聯(lián)用順鉑組中食管鱗癌EC1和TE1細胞增殖能力顯著被抑制。然而,與miR-125a-5p聯(lián)用順鉑組相比,miR-125a-5p/順鉑/IL-6組中食管鱗癌EC1和TE1細胞增殖能力顯著提升。10.與NC組相比,miR-125a-5p聯(lián)用順鉑組中食管鱗癌EC1和TE1凋亡的細胞數(shù)顯著增多,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),然而,與miR-125a-5p聯(lián)用順鉑組相比,miR-125a-5p/順鉑/IL-6組中食管鱗癌EC1和TE1凋亡的細胞數(shù)顯著降低,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。11.與NC組相比,miR-125a-5p聯(lián)用順鉑組中食管鱗癌EC1和TE1細胞的侵襲能力被顯著抑制,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),然而,與miR-125a-5p聯(lián)用順鉑組相比,miR-125a-5p/順鉑/IL-6組中食管鱗癌EC1和TE1細胞的侵襲能力明顯得到恢復(fù),且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。結(jié)論(1)MiR-125a-5p在食管鱗癌中的低表達與食管鱗癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),可能成為食管鱗癌病人臨床分期、轉(zhuǎn)移和預(yù)后判定重要的分子標記。臨床分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和miR-125a-5p是食管鱗癌病人獨立的預(yù)后因子。(2)miR-125a-5p表達的變化顯著改變腫瘤相關(guān)的生物學(xué)特征如增殖、周期、凋亡、遷移和侵襲,這可能與EMT相關(guān)信號途徑的改變密切相關(guān)。(3)MiR-125a-5p顯著增加順鉑對食管鱗癌細胞的抑制作用、細胞凋亡、遷移和侵襲的抑制作用,這與EMT信號途徑的抑制關(guān)系密切。(4)STAT3是miR-125a-5p直接的靶基因,miR-125a-5p聯(lián)用順鉑顯著失活STAT3信號途徑。IL-6能逆轉(zhuǎn)miR-125a-5p聯(lián)用順鉑引發(fā)的STAT3信號途徑的失活,IL-6引發(fā)的STAT3的再活化顯著促進細胞增殖,抑制凋亡和促進侵襲。
【圖文】:

食管鱗癌,表達水平,對照組,細胞增殖


27圖 2.2 miR-125a-5p 在不同處理組的食管鱗癌 EC1 和 TE1 細胞中相對表達水平 2.2 The relative expression level of miR-125a-5p in EC1 and TE1 cells in different treating gA 圖:不同處理組的食管鱗癌 EC1 細胞中 miR-125a-5p 的相對表達水平*p<0.05 和 **p<0.01,與對照組和 NC 組相比B 圖:不同處理組的食管鱗癌 TE1 細胞中 miR-125a-5p 的相對表達水平*p<0.05,與對照組和 NC 組相比iR-125a-5p 對食管鱗癌細胞增殖的影響了分析 miR-125a-5p 在食管鱗癌細胞增殖中的作用,我們將 miR和抑制劑轉(zhuǎn)染食管鱗癌 EC1 和 TE1 細胞,采用 CCK-8 檢測不同處

食管鱗癌,鱗癌,癌細胞增殖,分子機制


第 2 章 MicroRNA-125a-5p 對食管鱗癌細胞生物學(xué)行為的影響及其分子機制癌細胞增殖能力的變化。結(jié)果表明,與對照組和 NC 組相比,miR-1組中食管鱗癌 EC1 和 TE1 細胞的增殖被顯著抑制,且差異具有統(tǒng)<0.05)(圖 2.3)。相反,miR-125a-5p 抑制劑組中食管鱗癌 EC1 和 殖能力顯著加強,且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(圖 2.3)。
【學(xué)位授予單位】:鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R735.1

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5 黃陳;阻斷STAT3信號通路對胰腺癌侵襲轉(zhuǎn)移的抑制作用及其機制[D];上海交通大學(xué);2007年

6 蘇雨行;阻斷STAT3信號通路對人腦膠質(zhì)母細胞瘤細胞增殖抑制的實驗研究[D];山東大學(xué);2008年

7 敖曉曉;血管活性腸肽對高氧損傷肺泡Ⅱ型上皮細胞再生修復(fù)的調(diào)控及其STAT3信號機制[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2011年

8 壽佳威;環(huán)孢素A通過抑制STAT3增加肺癌細胞對吉非替尼的敏感性[D];浙江大學(xué);2015年

9 卜琳琳;阻斷頭頸鱗癌STAT3信號在抑制腫瘤干細胞及增強抗腫瘤免疫作用中的研究[D];武漢大學(xué);2016年

10 賈立峰;雙氫青蒿素對頭頸部鱗狀細胞癌STAT3信號通路的影響及其機制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 湯繼春;AZD9291與STAT3抑制劑對肺癌細胞H1975的協(xié)同效應(yīng)及其機制[D];安徽醫(yī)科大學(xué);2017年

2 潘青波;亞低溫聯(lián)合異氟醚后處理減少大鼠腦缺血再灌注損傷及對STAT3表達的影響[D];皖南醫(yī)學(xué)院;2017年

3 楊永恒;STAT3與乳腺癌的相關(guān)性[D];昆明醫(yī)科大學(xué);2015年

4 彭慧;STAT3持續(xù)激活抵抗吉非替尼的作用及機制研究[D];中國海洋大學(xué);2014年

5 高金友;STAT3基因與甲狀腺癌的相關(guān)性研究[D];吉林大學(xué);2014年

6 黃國強;STAT3和MMP-2蛋白在胃癌患者中的表達及其相關(guān)性研究[D];青海大學(xué);2013年

7 張果;涎腺腺樣囊性癌中STAT3、VEGF、bFGF表達與血管形成的關(guān)系[D];河北北方學(xué)院;2012年

8 柳鳳玲;STAT3、Bcl-2在膽囊癌中的表達及意義[D];遵義醫(yī)學(xué)院;2012年

9 蘇如葵;STAT3、MMP-2在肝細胞癌中的臨床意義[D];桂林醫(yī)學(xué)院;2011年

10 張向?qū)?STAT3與HIF-1α在神經(jīng)母細胞瘤中的表達及意義[D];鄭州大學(xué);2012年

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