微小RNA-27a在肝癌组织的表达及其机制解析
2021-03-29
来源:步旅网
主堡塞墼窆E整苤查!Q!鱼生兰旦箜翌鲞箜璺翅g!也』垦翌!些珞:△巳也垫!鱼:坠!:塑,塑!:堡・临床研究・微小RNA一27a在肝癌组织的表达及其机制傅德强许天文吴文艺赵爱月戴毅君林建光赖金枝作者单位:362000福建泉州,福建医科大学附属第二医院肿瘤内科(傅德强、许天文、赵爱月、戴毅君、林建光、赖金枝),普通外科(吴文艺)通信作者:许天文,Email:xutianwen53@163.tomDOI:10.3760/ema.j.issn.1001-9030.2016.04.068【摘要】目的检测微小RNA(miRNA,miR)一27a在肝癌中的表达,探讨miR-27a在肝癌细胞中的功能和作用机制。方法采用实时定量聚合酶链反应(Real・timePCR)检测miR-27a在肝癌组织中的表达,细胞计数试剂盒(CCK一8)细胞增殖实验检测miR-27a对肝癌细胞的增殖影响,荧光素酶报道载体系统验证miR-27a对Sprouty2(Spry2)基因3’非翻译区的作用,Real-timePCR检测miR-27a对Spry2基因mRNA的抑制作用。结果miR-27a在肝癌组织的表达量(0.62±0.54)比癌旁组织(O.26±0.13)显著上调(P<0.01),而且肝癌肿块越大的患者miR-27a的表达越高(>5em组0.92±0.66,≤5am组0.37±0.27,P<0.05),提示miR-27a的表达与肿瘤大小呈正相关。CCK-8结果显示miR-27a可显著促进肝癌细胞的增殖(O、24、48、72h的吸光度值分别为:对照组O.54±0.Ol、O.74±0.04、0.94±0.03、1.23±0.07,miR-27a转染组0.55±0.01、0.71±0.02、1.02±0.08、1.59±0.09,P<0.01)。荧光素酶报道载体结果说明miR-27a直接作用于Spry2基因的3’非翻译区(miR-27a野生型组抑制率约40%,突变型组约5%)。Real.timePCR检测结果说明miR-27a对Spry2基因的mRNA有显著的抑制作用(miR-27a转染组0.0060.0015±0.0005,对照组0.0120±0,抑制率约47%,P<0.05)。结论miR-27a在肝癌中高表达,可通过抑制抑癌基因Spry2的表达促进肝癌细胞的增殖。【关键词】癌,肝细胞;微小RNA-27a;细胞增殖;Sprouty2ExpressionandfunctionofmicroRNA一27ainhepatoceHularcarcinomaWuleenyi,ZhaoAiyue,Dairijun,LinJianguang,ki.“nzhiDepartmentofTumorMedicine,theSecondA顷tiatedHospital,FujianFuDeqiang,XuTianwen,University,Qna,曲ou362000,China(几DQ,Xu邢,ZhaoAY,DaiYJ,LinJG,LaiJZ);DepartmentofGeneralSurgery,theSecondAffiliatedHospital。Fujian肘ed幻alUniversity,Quanzhou362000,China(Wu聊7)Correspondingauthor:Xu死anwen.Email:xutianwen53@163.comToinvestigatetheexpressionandfunctionofmieroRNA(miRNA,【Abstract】ObjectivemiR)一27ainhepatocellularcarcinoma(HCC).MemotisReal—timequantitativepolymerasechainaction(Real—timePCR)wasperformedcountingtoMedicalre—examinetheexpressionofmiR一27ainHCCtissues.CeHtokit一8(CCK一8)cellproliferationassaywasuseddeterminethefunctionofmiR一27ainHCCcells.LueiferaseassaywasmadetovalidatetheroleofmiR一27aintheregulationofSprouty2(Spry2)3’untranslatednliR一27aonregion(3’U’m).Real—timePCRwasconductedtoevaluatetheinhibitoryeffectofthemRNAlevelofSpry2.ResultsMiR一27awassignificantlyupregulatedinHCCtissues(0.62±0.54)ascomparedwithmatchednormaltissues(0.26±0.13).TheexpressionlevelofrniR一27awaspositivelycorrelatedwithtumorsize(>5cm:0.92±0.66,and≤5em:0.37±0.27,P<0.05).CellproliferationassayshowedthatmiR一27acouldpromoteHCCcellgrowth(AvalueinmiR一27atransfectiongroup:0.55±0.01,0.71±0.02,1.02±0.08,1.59±0.09,andcontrolgroup:0.54±0.01,0.74±0.04.0.94±0.03,1.23士0.07at0,24,48,72hrespectively,P<0.01).Lueif-revealedthatmiR一27acoulddirectlytargetSpry23’uTR(wildtypegroup:40%,andmn-tantgroup:5%).Furthermore,overexpressionofmiR一27acouldsignificantlyinhibittheSpry2mRNAeraseassaylevel(miR一27atransfectiongroup:0.0065±0.0005,andcontrolgroup:0.0120±0.0010,inhibi—tionrate:47%.P<0.05).ConclusionUpregulationofmiR一27apromotescellproliferationbydirectlytargetingSpry23’UTRinHCC.【Keywords】Carcinoma,hepatocellular;MicmRNA一27a;Cellproliferation;Spmuty2微小RNA(miRNA,miR)是一类长20一24个核酸的小非编码RNA,并可通过抑制转录和降解mRNA调节基因表达‘1|。miRNA主要通过结合mRNA的3’非翻译区,影响靶mRNA的稳定性或抑制其翻译。研究万方数据史堡塞墼处型苤查垫!!堡垒旦筮箜鲞筮垒翅堡!也』垦狸!!垡:垒四!!Q!!:!!!:!!:№:兰结果表明,miRNA突变或者异位表达与多种人类癌症相关,miRNAs可以起到肿瘤抑制基因或者癌基因的功能,可能在癌症的发生发展中起重要作用川。本研究旨在探讨miR-27a在肝癌中的表达和功能机制。资料与方法1.一般资料:本研究由福建医科大学附属第二医院伦理委员会批准,纳入本研究中的患者均签署了书面同意书。收集20例自2000年至2014年原发性肝癌患者接受肝癌手术切除的癌组织和癌旁组织,所有组织均经过病理检查确诊,并收集患者的临床资料信息。2.实时定量聚合酶链反应(Real-timePCR)检测:总RNA抽提采用Invitrogen公司的Trizol试剂。miR一27a定量分析采用ABI公司的TaqManmicroRNA检测试剂盒。该试剂盒包括特异的逆转录引物和相应的探针,采用U6小核RNA(snRNA)作为内参。cDNA合成用TaKaRa公司的PrimeScript逆转录试剂盒。Real.timePCR采用SYBRPremix(TaKaRa公司),13-肌动蛋白([3-actin)作为内参。Sprouty2(Spry2)基因的定量分析引物:5’一TCCGAAACACCAATGAGTA.3’和5’.TATGGATCTGGACAGAGGG-3’。B—actin弓I物:5’一TT—GTYACAGGAAGTCCCTYGCC一3’和5’.ATGCTATCAC.CTCCCCTGTGTG.3’。3.细胞培养:SMCC-7721肝癌细胞和HEK-293T用含10%胎牛血清的杜尔伯科改良伊格尔培养基(DMEM)培养。培养基中含青霉素100U/ml,链霉素50恤g/ml。4.miRNA模拟物和细胞转染:miR-27a模拟物和对照RNA购自广州锐博生物公司。转染采用Invitrogen公司的Lipofectamine2000。5.细胞增殖检测:细胞增殖采用细胞计数试剂盒(CCK.8)试剂(Dojindo公司)。96孔板种植2500个细胞,细胞处理后,每孔加人10斗lCCK一8,37。C孵育2h,检测450nm波长吸光度(A)值。96孔板每组3个复孔,实验重复3次。6.荧光素酶报告载体构建及检测:从基因组DNA扩增Spry2的3’非翻译区,克隆到荧光素酶报道载体的荧光素酶报告基囚的下游。克隆引物为:5’-CGGAATF・CCATCATI'AATCAGGAATATrAC.3’和5’一GCTCTAGAA一唧’AT棚’GGACATATGC.3’。使用搭桥PCR方法进行突变载体的构建。HEK-293T细胞接种于96孑L板,第2天进行报告载体和miR一27a模拟物转染,转染48h后,采用双荧光素酶检测试剂(Promega公司)检测荧光素酶活性。万方数据7.统计学方法:应用SPSS17.0统计软件分析,采用t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。结果1.商R-27a在肝癌组织中高表达:通过Real.timePCR的方法,检测20对肝癌标本和癌旁组织中miR一27a的表达,可见miR一27a在肝癌中的表达显著上调(尸<0.01),癌组织的平均表达水平(0.62±0.54)是癌旁组织(0.264-0.13)的2.4倍。根据肿瘤大小,患得分成肿块>5cm组和肿块≤5em两组,可见肝癌肿块越大的患者miR.27a的表达越高(P<0.05),其中肿块>5em组的表达水平为0.92±0.66,肿块≤5cm组的表达水平为0.37±0.27,提示miR-27a的表达与肿瘤大小呈正相关。2.miR-27a可促进肝癌细胞的增殖:将miR.27a模拟物转染到肝癌细胞SMCC-7721,不同时间点(0、24、48和72h)通过CCK一8检测细胞的生长,其中对照组A值分别为:0.544-0.01、0.74±0.04、0.94-4-0.03和1.23±0。07,miR-27a转染组A值分别为:0。55±0.01、0.71±0.02、1.024-0.08和1.59±0.09。结果显示,过表达miR.27a可显著促进肝癌细胞SMCC-7721的生长(P<0.01)。3.miR-27a特异靶向Spry2基因的3’非翻译区:根据miRNA靶基因预测,可见Spry2基因的3’非翻译区存在miR-27a的结合位点。进一步,将Spry2的3’非翻译区克隆到荧光素酶报告载体luciferase基因的下游,通过与miR一27a模拟物共转,双荧光素酶检测显示miR一27a可抑制荧光素酶报告载体的活性(抑制率约40%),并且将结合位点突变后,发现这种抑制作用就消失了(抑制率约5%),说明miR-27a可直接与这个位点结合作用于Spry2的3’非翻译区。4.miR-27a可调控Spry2基因的表达:将miR-27a模拟物转染到肝癌细胞SMCC-7721,2d后收集细胞,抽提RNA,检测Spry2的mRNA表达,可见miR-27a可显著抑制Spry2的mRNA水平(对照组0.0120-4-0.0010,miR-27a转染组0.00654-0.0005),抑制率约47%(P<0.05),说明miR-27a可抑制Spry2的表达。讨论既往文献报道,miRNA在细胞增殖、凋亡等各个方面都起到重要作用13圳。本研究结果显示,miR.27a在肝癌组织中呈高表达,与肿瘤大小呈正相关,可促进肝癌细胞的增殖;进一步研究表明,miR-27a可直接作用与抑癌基因Spry2的3’非翻译区,抑制其表达。结果提示miR.27a在肝癌具有重要的临床意义和功能。主堡塞墅处型盘查!!!!生垒旦箜!!鲞箜!塑垦!也』垦堑!!坚:垒P亘!!!!!:y!!:!!:盟!:兰・1093・我们通过荧光素酶报告载体鉴定了Spry2为miR-27a的一个靶基因。Spry2是Sprouty基因家族的A172增殖和凋亡的影响[J].中华实验外科杂志,2010,27(10):1375—1377.NanY,ZhongY,KangCS,eta1.SuppressiveeffectofmicmRNA-451on一员。Sprouty基因首先是在果蝇的胚胎中,研究肺部的分枝发育情况发现的¨J。研究结果表明,Sprouty蛋白是受体酪氨酸激酶(RTK)的拮抗剂,可阻遏Ras/丝裂原活化蛋白(MAP)信号通路,抑制细胞外信号调节激酶(ERK)的磷酸化∞引。Sprouty基因有4个成员:Sproutyl、Spry2、Sprouty3和Sprouty4。其中Spry2研究比较最多,且在很多癌症中发现Spry2的表达是下调的,如乳腺癌‘9I、前列腺癌‘10。13以及肝癌口21等,Spry2[6][5][4]proliferationandapoptosisofgliomacelllineA172invitro[J].ChinJExpSurg,2010,27(10):1375-1377.DOI:10.3760/ema.j.issn.1001-9030.201010.002.虞亦鸣,周浩杰,谭云山,等.erhlM/HER4在胃癌的表达[J].中华实验外科杂志,2008,25(1):41.YuYM,Zhou}王J,TanYS,eta1.ExpressionoferbB4/HER4ingastriccarcinoma[J].ChinJExpSnrg,2008,25(1):41.DOI:10.3321/j.issn:1001-90302008.01.042.HaeohenN,KramerS,SutherlandD,eta1.SproutyencodesanovelantagonistofFGFsignalingthatpatternsapicalbranchingofthedro-airways[J].Cell,1998,92(2):253-263.DOI:10.1016/S0092-8674(130)80919-8.sophilaCaseiT,Vin6sJ,FreemanM.Sprouty,allintracellularinhibitorofRas可抑制癌细胞的增殖,被认为是一个抑癌基因。Spry2在癌中下调的机制尚未完全清楚,可能是由不同因素或多种因素引发的。本研究结果显示,miR-27a可作用Spry2的3’非翻译区并直接抑制Spry2的mRNA表达,提供了Spry2在癌症中下调的一个新机制,即通过[8][7]signaling[J].Cell,1999,96(5):655-665.DOI:10.1016/S0092.8674(oo)80576-0.YusoffP,LanDH,OngSH,eta1.Spmuty2inhibitstheRas/MAPki—nasepathwaybyinhibitingtheactivationofRaf[J].JBiolChem,2002,277(5):3195-3201.DOI:10.1074/jbe.M108368200.HanafusaH,ToriiS,YasunagaT,ela1.SproutylaandSprouty2provideeontmlmechanismfortheRas/MAPKsignallingpathway[J].NatmiRNA的调控作用。由于Spry2的功能已有文献报道,因此sp叫2是miR一27a在肝癌细胞中促进增殖作用的一个重要功能靶基因,还可以进一步通过功能恢复实验来证实。参考文献_二CellBiol,2002,4(11):850-858.CW,eta1.Theras/mitogen.activatedproteinbreastDOI:10.】038/ncb867.[9]kTL,YusoffP,Fongkinasepathwayinhibitorandlikelytumorsuppressorproteins,Sprouty1andSpmuty2arederegulatedincancer[J].CancerRes,2004,64(17):6127-6136.DOI:10.1158/0008-5472.CAN-04.1207[10]McKieAB,DouglasthehumanDA,OlijslagersS,eta1.EpigeneticinactivationofSprouty2(hSPRY2)homologueinprostatecancer[J].刘辉,贾招辉,王晓彬,等.微小RNA一100下调SIOOA4表达抑制膀胱癌细胞迁移[J].中华实验外科杂志,2015,32(6):1227一1229.LiuOneogene,2005,24(13):2166-2174.DOI:10.1038/sj.onc.1208371.FritzscheS,KenzelmannM,HoffmannMJ.etalConcomitantdown.H,JiaZH,WangXB,eta1.InhibitoryeffectsofmieroRNA一100onregulationofSPRYlRelatandSPRY2inprostatecarcinoma『J].Endocrmigrationofhumanbladderurothelialcarcinomacellsthroughdown.regulatingS100A41227.1229.DOI:10.3760/ema.i.issn.1001-9030.2015.06.004Cancer,2006,13(3):839-849.1.01190.AB,eta1.Sprouty2,aninhibitorofmito.expression[J].ChinJExpSurg,2015,32(6):DOI:10.1677/erc[12]FongCW,ChuaMS,McKiecancerlJ1.AnnuRev1ulargen・activatedproteinkinasesignaling,isdown-regulatedinhepatocel.心GarzonR,CalinGA,CroeeCM.MicroRNAsincarcinoma[J].CancerRes,2006,66(4):2048-2058.(收稿日期:2015.12.10)Med,2009,60(1):167—179.DOI10.1146/annurev.med.59.053006.104707.DOI:10.1158/0008.5472.CAN-05.1072.口1J南阳,钟跃,康春生,等.microRNA-451对人脑胶质瘤细胞株读者・作者・编者・本刊对图表的要求作者投稿时,原稿中若有图示,每幅图表应单占l页,集中附于文后,分别按其在正文中出现的先后次序连续编码。每幅图应冠有图题。说明性的文字应置于图下方注释中,并在注释中标明图表中使用的全部非公知公用的缩写。线条图应墨绘在白纸上,高宽比例以5:7为宜。以计算机制图者应提供激光打印图样。N)C医tg求有良好的清晰度和对比度;图中需标注的符号(包括箭头)请用另纸标上,不要直接写在照片上。每幅图的背面应贴上标签,注明图号、方向及作者姓名。若刊用人像,应征得本人的书面同意,或遮盖其能被辨认出系何人的部分。大体标本照片在图内应有尺度标记。病理照片要求注明染色方法和放大倍数。图表中如有引自他刊者,应注明出处。电子版投稿中图片建议采用JPG格式。关于表格,建议采J千l-<横线表(顶线、表头线、底线),如遇有合计和统计学处理内容(如t值、P值等),则在此行上面加一条分界横线;表内数据要求同一指标有效位数一致,一般按标准差的1/3确定有效位数。本刊编辑部万方数据