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人脑胶质瘤组织中微小RNA-21与磷酸酶和张力蛋白同源基因的表达及其

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・临床研究・ 中国医药导报2014年4月第11卷第12期 人脑胶质瘤组织中微小RNA-2 1与磷酸酶 和张力蛋白同源基因的表达及其临床意义 薛 飞 沈照立 沈睿 陈先震 同济大学附属第十人民医院神经外科,上海200072 [摘要】目的初步探索microRNAR一21(miR一21)与磷酸酶和张力蛋白同源蛋白(PTEN)基因在人脑胶质瘤中的表 达及其临床意义。方法采用RT—PCR检测215例胶质瘤(胶质瘤组)和50例正常人脑组织(对照组)中miR— NA一21的表达水平,采用SP免疫组化法检测PTEN蛋白的表达情况,并探讨二者在胶质瘤组织中表达的相关 性。结果miR一21在胶质瘤组中的相对表达量(2-A3LT)(4.222 ̄1.755)明显高于对照组织(1.064 ̄0.126),差异有统 计学意义(P<0.05)。PTEN在对照组中的表达率(100.00%)高于胶质瘤组(49.30%),差异有统计学意义(P< 0.05)。胶质瘤组中miR一21的表达量与PTEN在胶质瘤组中的阳性表达率呈负相关(r=一0.448,P<0.05)。结论 miR一21在胶质瘤组织中的表达升高,可能通过负性调节PTEN的表达,在胶质瘤的发生发展中发挥作用,二者的 表达可以显示胶质瘤的恶性程度,通过检测二者在胶质瘤中的表达有助于评价胶质瘤的恶性程度和生物学行为。 【关键词]microRNAR-21;磷酸酶和张力蛋白同源蛋白;脑胶质瘤;相关性 [中图分类号]R739.41 [文献标识码]A 【文章编号】1673—7210(2014)04(c)一0036—04 Expression of micro RNA-21 and phosphatase and tensin homology gene in glioma and their clinical significances XUEFei SHENZhaoli SHENRui CHENXianzhen Department of Neurosurgery,the 10th People s Hospital Aflfilated to Tongji University,Shanghai 200072,China [Abstract]Objective To investigate the expression of microRNAR一21(miR-21)and phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten(PTEN)in glioma and their clinical signiifeanees.Methods The expression of miR一21 was detected by RT—PCR in 215 glioma(glioma group)and 50 cases of normal brain tissues(control group).S-P immuno- histochemical was used to detect the expression of PTEN.Results The expression of miR一21 f2 in the glioma group was(4.222 ̄1.755),which was signiifcantly higher than that in the control group(1.064 ̄0.126),the difference was statistically significant(P<0.05).The positive rate of PTEN protein in glioma group(49.30%)was lower than that in control group(100.00%),the difference was statistically signiifcant(P<0.05).There was negative correlation be— tween miR-21 and the positive ratio of PTEN =一0.448.P<0.05).Conclusion miR一21 might play an important role in the down—regulation of PTEN and development of glioma,the expression of two show the malignant degree of glioma, it is helpfal to evaluate the malignant degree and biologic behavior of glioma by detecting both expression. [Key words[miR一21;PTEN;Glioma;Correlation 微小RNA(microRNA)是真核生物中一种长度约 为2O~22个核苷酸的非编码小分子RNA,通过特异 癌和膀胱癌等肿瘤细胞中的表达都表现出显著异 常[3-5],在胶质瘤表达的microRNA中,miR21表达水 的miR21的靶基因包括:张力蛋白同源(PrEN)、PD— CD4、RECK、TIMP3、Fasl、TRIP、Tap6、HNRPK及Spry2, 性识别并结合靶mRNA的3 非编码区(3"UTR)使靶 平升高最为明显[61。通过计算机预测软件并经实验证实 mRNA降解,发挥其对基因的转录后,在细胞的 生长、分化、凋亡及代谢等活动中发挥着重要作用l1l。 最近几年的研究发现,MicroRNA在肿瘤的发生、发展 证据表明,微小RNAR一21(miR一21)在结肠癌、乳腺 [基金项目】上海市科学技术委员会科研计划项目(编号12 ZR1423400)。 这些基因都发挥着抑制肿瘤生长的作用[71。其中,磷酸 因突变或缺失与多种恶性肿瘤密切相关嘲。miR21对 和转移中同样起到非常重要的作用嘲,并有大量实验 酶和PTEN基因是具有磷酸酶活性的抑癌基因,其基 PTEN的直接作用已经在胶质瘤、膀胱癌和胰腺 癌中得到证实。目前尚没有对miR21和PTEN二者在 胶质瘤中的表达相关性报道,考虑到miR21和PTEN 【通讯作者】陈先震(1976一),男,副主任医师,副教授,硕士 生导师:研究方向:显微神经外科微创治疗各种颅内肿瘤、 脑血管病、脊髓肿瘤。 CHINA MEDICAL HERALD Vo1.1 1 No.1 2 April 201 4 在肿瘤发生发展中的重要作用,研究二者在胶质瘤组 织中的表达及二者的相关性,为探讨miR21和PTEN 中国医药导报2014年4月第11卷第12期 ・临床研究・ 作为肿瘤标志物的可能性提供重要依据,并为胶质瘤 的诊断、治疗提供新的途径和方法。 1资料与方法 1.1一般资料 1.3.3 S P法检测胶质瘤组织中PTEN的表达采用SP 法进行PTEN检测,操作流程按照试剂盒说明书进 行,用PBS作为阴性对照,已知PTEN阳性表达的胶 质瘤标本作为阳性对照。PTEN阳性表达细胞均为细 收集2008~2012年同济大学附属第十人民医院 胞核或胞浆着色.呈棕黄色或黄褐色均匀颗粒状 在 高倍显微镜下,每张切片均选择5个视野胶质瘤细胞 密集区域进行观察,每个视野内计数100个胶质瘤细 (以下简称“我院”)神经外科胶质瘤患者手术切除的 胶质瘤石蜡包埋组织标本215例为胶质瘤组,其中男 118例,女97例,男女比例1.21:l;年龄6~70岁,平均 胞,阳性细胞数≥50%为强阳性(+++),25% <50% (47.50+2.21)岁。选择同期行脑外伤减压术的脑组织 为阳性(++),5%~<25%为弱阳性(+),<5%为阴性(一)。 50例为对照组,其中男女比例为1.19:1;年龄8~69 岁,平均(46.30+2.03)岁。病例组与对照组年龄和性别 差异无统计学意义(P<0.05),具有可比性。所有患者 均为原发,有详细的临床资料和手术记录,无其他严 重并发症。且所有患者均为第一次手术治疗.术前均 未行放、化疗及免疫治疗。所有患者或家属知情同意 并签署知情同意书,本研究经过我院伦理委员会通 过。 1.2实验试剂 Trizol购自美国Invitrogen公司:miRcute miRNA cDNA第一链合成试剂盒及miRcute miRNA荧光定 量检测试剂盒购于北京天根生物技术有限公司:引物 由上海生工生物技术有限公司合成:SP试剂盒、DAB 试剂盒、苏木精染液及鼠抗人PTEN单克隆抗体均购 自上海生工生物技术有限公司。 1.3实验方法 1.3.1组织总RNA提取用眼科剪将存于一8O℃的组 织剪碎,加入1 mL Trizol(将样品完全覆盖为宜),按 照Trizol说明书提取组织中总RNA。应用NANO— DROP 2000超微量分光光度计进行检测,选择DD )瑚 为1.8~2.0的RNA于一80qc保存备用。 1.3.2 RT—PCR检测胶质瘤组织中m1 R一21的表达量 取总RNA 0.5 Ixg,应用miRcute miRNA cDNA第一 链合成试剂盒进行反转录,37℃反应60 min,一80℃备 用。PCR扩增采用天根生物技术有限公司提供的 miRcute miRNA荧光定量检测试剂盒进行.上游引物 根据试剂盒提供的设计方法进行设计.miR21的上游 引物为:5"-GCGGTAGCTTATCAGACTGA一3 。内参U6 的上游引物序列为:5 一GCTTCGGCAGCACATATAC— TAAAAT一3 ,下游引物由试剂盒提供。PCR扩增条件 为:94℃2 min,40个循环:94℃,20 S,60℃,35 S。每个 反应设三个复孑L,记录每个反应的CT值,实验结果 采用2-AACT表示胶质瘤组织中miR一21相对于正常人 脑组织的表达倍数(相对表达量),其中△△CT=胶质 瘤组织(CT R_21一CTIJ6)一正常脑组织(CT 一CTU6)。 阳性率=(各组总例数一阴性细胞数)/各组总例数。 1.4统计学方法 采用SPSS l 8.0统计学软件进行数据分析.计量 资料数据用均数±标准差(x+-s)表示,两组间比较采用 t检验;计数资料用率表示,组问比较采用x 检验,采 用Speol"m ̄等级相关分析miR21与PTEN表达量的 相关性,以P<0.05为差异有统计学意义。 2结果 2.1 miR-21在胶质瘤组织和正常组织中的表达 胶质瘤组中miR一21的相对表达量(2‘△△ ) (4.222_+1.755)明显高于正常脑组织的对照组(1.064+ 0.126),差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。 表1两组miR一21的表达情况( ) 2.2 PTEN在胶质瘤组织和正常脑组织中的表达 胶质瘤组中PTEN的表达率为49.30%,正常脑 组织的对照组中PTEN的表达率为100.00%,PTEN 在胶质瘤组中的表达率明显低于对照组,差异有统计 学意义(P<O.05)。见表2。 表2两组磷酸酶和张力蛋白同源基因的表达率情况 2.3胶质瘤组织中miR-21与PTEN表达的相关性 对215例胶质瘤组中miR一21和PTEN的相对表 达情况进行相关性分析,结果显示,胶质瘤组织中 miR一21与PTEN的阳性表达呈负相关(r=一0.448,P< 0.05)。见表3。 CHINA MEDICAL HERALD Vo1.1 1 No.1 2 April 201 4 ・临床研究・ 表3 miR一21与PTEN在人脑胶质瘤组织中的表达相关性 中国医药导报2014年4月第11卷第12期 本研究通过RT—PCR技术检测215例胶质瘤患 者中miR一21的表达量.发现miR一21在胶质瘤组织 中的表达显著高于正常脑组织。胶质瘤组织中miR一 21的相对表达量为(4.222 ̄1.755),正常脑组织中 注:PTEN:张力蛋白同源蛋白 miR一21的相对表达量为(1.064 ̄0.126),差异有统计 学意义(P<0.05)。对215例胶质瘤组织中miR~21 和PTEN的表达情况进行相关性分析,结果显示胶质 瘤组织中miR一21与FrEN的表达呈负相关(r=一 0.448,P<0.05)。miR一21在胶质瘤组织中的表达升 高.可能通过负性调节PTEN的表达,在胶质瘤的发 3讨论 胶质瘤是最常见的原发性颅内肿瘤,约占颅内肿 瘤的46%,恶性胶质瘤的发生率为(5~8)/10万[91。胶 质瘤呈浸润性生长,没有明显界限,手术无法完全切 除。放疗、化疗不能特异性杀死胶质瘤细胞,并且对神 经系统有严重的毒副作用。胶质瘤是神经外科领域的 难题之一,至今没有突破性进展,且对其发生发展了 解不够透彻。因此,阐述其致病机制、寻找新的治疗手 段.对于攻克胶质瘤非常重要。 miR一21在多种恶性肿瘤中表达均升高,这些肿 瘤包括卵巢癌、乳腺癌、胃癌、肝癌及宫颈癌,并通过 调节抑癌基因或细胞分化、凋亡相关的基因而促进肿 瘤的发生发展。已经在胶质瘤鉴定出表达量恒定改变 的miRNA,其中最显著的是miR一21。miR一21肿 瘤生长机制的研究取得了一些进展。其中,miR一21在 人乳腺癌细胞系MCF一7中通过程序性细胞死亡 基因一4(PDCD4)抑制肿瘤细胞凋亡,促进肿瘤细胞的 增殖 。通过筛选人结肠癌miRNA表达谱中过表达 的miRNA,发现miR一21的过表达和淋巴结转移程度 高度相关…]。PTEN是磷酸酶家族中发现的第一个有 抑癌作用的基因,具有双磷酸酶活性,在细胞的迁移、 黏附及胚胎正常发育中发挥重要的生物学功能,并在 抑制肿瘤生长中也发挥重要作用。 Huang等 运用实时定量PCR和免疫组织化学 染色,分析并对比了miR一21和PTEN蛋白在乳腺癌 组织和正常乳腺组织中的表达情况,研究结果表明 miR一21在乳腺癌组织中表达水平高于对照组,而 PrrEN在正常乳腺组织中的表达水平高于乳腺组织 中。并且miR一21与PTEN蛋白的表达在乳腺癌组织 中呈负相关。有研究发现,miR一21在肝细胞癌组织及 细胞株中均呈高表达;体外培养肝细胞癌细胞,敲低 miR一21的表达后检测发现FFEN蛋白,发现其表达 量增加,而肝癌细胞的增生、转移及侵袭能力却降低, 可见PTEN作为miR一21的靶基因,其表达与miR一21 呈负相关。在肿瘤细胞的增殖、侵袭中发挥重要最 用『1Ol。以上研究表明,在肝癌和乳腺癌中PTEN是miR一 2l的靶基因,然而Hatley等ll3]却认为在非小细胞肺癌 中PTEN并不是miR一21的靶标,可见人们对于肿瘤 中miR一21与PTEN的关系仍未达成共识。 CHINA MEDICAL HERALD Vo1.1 1 NO.12 April 2014 生发展中发挥作用。二者的表达可以显示胶质瘤的恶 性程度,通过检测二者在胶质瘤中的表达有助于评价 胶质瘤的恶性程度和生物学行为。 综上所述,本研究为PTEN作为miR一21的靶基 因提供了新的依据,miR一21和FI'EN的表达水平可 以胶质瘤的恶性程度,通过检测二者在胶质瘤中的表 达有助于评价胶质瘤的恶性程度和生物学行为。 [参考文献】 【1]Chen CZ,Li L,Lodish HF,et a1.MieroRNAs modulate hema topoietic lineage differentiation [JJ.Science,2004,303 (5654):83—86. [2]Calin GA,Sevignani C,Dumitru CD,et a1.Human microR— NA genes are frequently located at fragile sites and ge— nonlic regions involved in cancers lJ1.Proc Natl Acad Sci USA,2004,101(9):2999—3004. [3】Yao Q,Xu H,Zhang QQ.MicroRNA-21 promotes cell pro— liferationand down—regulates the expression of programmed cell death 4(PDCD4)in HeI acervical carcinoma cells『J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2009,388(3):539-542. [4 Wi4]ckramasinghe NS,Manavalan Tr,Dougheny SM,et a1. Estradiol down regulates miR一2 1 expression and increases miR一21 target gene expression inMCF一7 breast cancer cells[J】.Nucleic Acids Research,2009,37(8):2584 2595. 【5]Papagiannakopoulos T,Shapiro A,Kosik KS.MicroRNA一 21 targets a network of key tumor—suppressive pathways in glioblastoma cells[J].Cancer Res,2008,68(19):8164— 8672. [6】Ciafre SA,Galardi S,Mangiola A,et a1.Extensive modula— tion of a set of micro RNAs in primary glioblastoma[J】_ Biochem Biophys Res Commun,2005,334(4):1351. [7]Cheng AM,Byrom MW,Shelton J,et a1.Antisense inhibi— tion of human miRNAs andindicati0ns for an involvement of miRNA in cell growth and apoptosis[J1.Nucleic Acids Res,2005,33(4):1290—1297. [8】Chu EC,Tarnawski AS.PTEN regulatory functions in tumor suppression and cell biology[J].Med Sci Monit,2004,10 (10):235—241. (下转第41页) 中国医药导报2014年4月第11卷第12期 ・临床研究・ 言,在摘除眼球后,可以立刻将植人物安装在患者眼 综上所述,现阶段的眼部整形手术中,羟基磷灰 眶中,这样对患者同侧面部与眼眶的正常发育比较有 石这种材料的治疗效果最好,值得临床应用与推广。 利,而且能够预防患者眼窝凹陷。 [参考文献】 本研究中,患者都没有打孔植入钉。患者义眼均 [1]郑大凤,韩艳玲,邓莹莹,等.羟基磷灰石义眼座植入术 能够自如的活动。而且手术后,患者没有压迫感与沉 56例fJ1.国际眼科杂志,2009,9(4):130—131. 重感,其原因可能是作为植入物的羟基磷灰石比患者 [2】廖萱,彭远光,李建华.自体巩膜遮盖羟基磷灰石义眼座 眼球自身重量轻,在一定程度上减轻了患者穹窿部、 植入术的临床观察lJ】川北医学院学报,2006,21(3):169— 眼睑、眼外肌收缩拉力负担所导致。在治疗过程中,将 170. 两个塑料片和义眼座一起放于患者眼窝中心,能够顺 [3】徐柒华,廖洪斐,陈惠英.低功率半导体激光预防和治疗 利的将植入物置于患者眼窝。但是一定要避免羟基磷 羟基磷灰石义眼座暴露的实验研究『J1.临床眼科杂志, 灰石粗糙不平植入困难的缺点l 8l。在修复眶骨缺损前, 2008,16(5):158—159. 可通过美容面膜粉制作成患者健侧模型,在根据模型 [4】马长胜,郭永波.羟基磷灰石义眼座植入83例临床分析【JJ. 利用羟基磷灰石制成所需形状,治疗过程中,将拼接 中国煤炭工业医学杂志,2001,4(7):164—166. 而成的羟基磷灰石植入到与患者骨膜相靠近的部位. [5]于珍,李效岩,于大仆.羟基磷灰石义眼座两种不同术式植 并在患者四周骨膜中进行固定唧。这种植入方法简便 入的临床效果观察lJ1.临床眼科杂志,2011,19(2):132— 易行,而且植入后能够保证外观和健侧相同,保证患 133. 者满意,所以此方法在临床中较为实用。对于一期植 [6]江武东,方晓珊,江瑜,等.改良羟基磷灰石义眼座植人 入患者,在将其眼内容物摘除后,将巩膜保留在义眼 术临床效果分析[J1.华夏医学,2009,22(2):318—319. 座前,能够有效降低植入物脱离概率 。而且也不会 [7】穆雄铮.可塑性医用树脂和羟基磷灰石复合材料在眼眶 改变患者眼外肌解剖位置,术后患者能够自由转动眼 复杂畸形中的应用fJ1.中华眼科杂志,2005,31(6):447— 肌。这就为转动义眼片打下良好的基础。对于二期植 449. 入物的患者,最为关键的是将4条直肌找出来。在没 【8】黄玉庚,钱定国,胡文禹.简易I期羟基磷灰石义眼座植 有确定直肌位置前,不可进行深部筋膜与球后麻醉…1。 入[J].临床眼科杂志,2007,15(6):125—126. [9]唐志强,倪建同,苏百龄.羟基磷灰石义眼座植入的临床 在摘除眼球后,患者出现挛缩的4条直肌附着点会根 研究[J].上海医药,2010,31(6):130—131. 据转动的健眼发生眼部凹陷情况,这也就是直肌附着 【10]张瑞君,赵宁,孙一洲,等.羟基磷灰石义眼台植入在眼 点。通过有齿镊将附着点夹紧,并以此留为预置缝线。 球严重萎缩应用中的术式探讨『J1.中国美容整形外科 在植入羟基磷灰石义眼座后固定打结与之缝线,由此 杂志,2011,22(7):431—432. 就可保证义眼片位于患者生理位置,并确保患者眼球 [11]杜刚,张虹,李贵刚,等.增强核磁共振成像观察人眼羟 运转能够和健侧同步。一般情况下,都会在义眼座前 基磷灰石义眼座的纤维血管化过程[J】.国际眼科杂志, 植入异体巩膜,而临床观察发现,这种植人方法的排 2008,8(2):330—332. 斥反应比较重[12-13]。本研究中二期植人手术患者中,有 [12]于梦溪,邵英,金洪娟,等.老年眼周基底细胞癌切除术 97例患者都没有置异体巩膜,而且术后反应比较轻, 后皮肤缺损的手术修复lJ】.中国老年学杂志,2013,33 无患者出现排斥反应。在植入羟基磷灰石的前2 d,患 (6):1442—1443. 者都会出现不同程度的厌食、呕吐情况,这可能和对 [13]李霞,张巧玲.自体巩膜羟基磷灰石义眼座植入的临床 患者眼部副交感神经造成刺激相关。通常进行相应的 观察[J】.实用医技杂志,2008,15(7):901—902. 常规护理就可以消除临床并发症。 (收稿日期:2013—11-25本文编辑:李继翔) (上接第38页) [9】Fisher JL,Schwaazbaurn JA,Wrenseh M,et a1.Epidemi— 2007,72(5—6):397—402. ology of brain tumors[J]_Neurol Clin,2007,25(4):867- [12]Huang GL,Zhang XH,Guo GL,et a1.Clinical signiifcance 890. of miR一2 1 expressionin breast cancer:SYBR-Green I- [10】Lu Z,Liu M,Stribinskis V,et a1.MicroRNA一21 Promotes based real-time RT-PCR study of invasive ductalcarci— cell transformation by targeting the Programed cell death noma Oncol Rep,2009,21(3):673-679. 4 gene[J1.Oncogene,2008,27(31):4373-4379. [13]Hatley ME,Patrick DM,Garcia MR,et a1.Modulation of [1 1】Slaby O,Svoboda M,Fabian P.Altered expression of miR- K-Ras-dependent lung tumorigenesis by MicroRNA-2 1[J]. 21,miR-3 1,miR-143 and miR一145 is related to clinico- Cancer Cell,2010,18(3):282—293. pathologic features of colorectal cancer fJ].Oncology, (收稿日期:2013—11-30本文编辑:任念) CHINA MEDICAL HERALD VoI.1 1 No.12 April 2014 i4l 

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