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文檔簡(jiǎn)介
1、結(jié)直腸癌(colorectal cancer,CRC)是全球范圍內(nèi)最為常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率分別占男性和女性全部惡性腫瘤的9.4%和10.1%,每年約有120萬名患者被診斷為結(jié)直腸癌,而有超過60萬名患者直接或間接死于結(jié)直腸癌。在西方發(fā)達(dá)國(guó)家,其發(fā)病率高居腫瘤第二位,死亡率高達(dá)33%。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和生活水平的持續(xù)提高,飲食習(xí)慣與結(jié)構(gòu)的改變,國(guó)內(nèi)結(jié)直腸癌的發(fā)病率表現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì),全國(guó)每年約有新發(fā)病例13萬,近幾年國(guó)內(nèi)結(jié)直腸癌
2、發(fā)病率正以4%的速度遞增,已經(jīng)躍居我國(guó)惡性腫瘤死亡率第五位。東南沿海地帶成為結(jié)、直腸癌高發(fā)區(qū)域,發(fā)病率約為48/10萬,與西方發(fā)達(dá)國(guó)家類似,我國(guó)結(jié)直腸癌發(fā)病具有年輕化、家族聚集、遺傳易感等特征?,F(xiàn)階段結(jié)直腸癌的治療主要靠手術(shù),但由于大部分腫瘤發(fā)現(xiàn)已經(jīng)是晚期,而且術(shù)后易發(fā)生復(fù)發(fā)、輔助治療療效不理想,都會(huì)影響病人的生存情況與治愈效果,因此,對(duì)結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制需要進(jìn)行進(jìn)一步更深入的研究,以便探索更為有效的治療途徑。
結(jié)直腸癌與
3、其他類型腫瘤一樣,其發(fā)生發(fā)展是一個(gè)多步驟、多水平、多基因參與的過程,伴隨著復(fù)雜的基因表達(dá)失調(diào),其中包括編碼及非編碼基因的結(jié)構(gòu)和表達(dá)的異常。結(jié)直腸癌發(fā)生的分子機(jī)制尚未闡明,早干預(yù)、早發(fā)現(xiàn)和早治療是改善結(jié)直腸癌患者預(yù)后、提高患者治愈率的關(guān)鍵,深入研究結(jié)直腸癌相關(guān)基因的異常表達(dá)機(jī)制將有助于結(jié)直腸癌的預(yù)防、診斷、和治療。
鋅指蛋白(ZNF)217基因定位在20q13.2,是一種鋅指蛋白,編碼為Kruppel樣的轉(zhuǎn)錄因子。ZNF217做
4、為一種轉(zhuǎn)錄抑制因子,可以和CTBP1/2與組蛋白修飾酶結(jié)合相聯(lián)形成復(fù)合物,由其鋅指結(jié)構(gòu)介導(dǎo),然后和啟動(dòng)子結(jié)合,對(duì)和細(xì)胞分化和器官形成有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮抑制作用,ZNF217基因作為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子有可能參與腫瘤的發(fā)生與發(fā)展過程,到目前為止,一些研究結(jié)果證實(shí)ZNF217在乳腺癌、卵巢癌等惡性腫瘤中表達(dá)上升,而且在乳腺癌和卵巢癌中已經(jīng)證實(shí)ZNF217與腫瘤的發(fā)生及發(fā)展密切相關(guān),在結(jié)直腸癌中,ZNF217表達(dá)水平增高,但與病人的病理特點(diǎn)、病人的預(yù)
5、后之間的相關(guān)性,目前少有報(bào)道,同時(shí)闡明ZNF217通過什么途徑促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展,可為腫瘤的靶向治療提供新的位點(diǎn),具有極其重要的意義,這進(jìn)一步促使我們研究ZNF217在結(jié)直腸腫瘤環(huán)境中參與腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制。
微小RNA(microRNA,miRNA)是一類內(nèi)生的,長(zhǎng)度約16-24個(gè)核苷酸的小RNA分子,是當(dāng)前處在研究熱點(diǎn)的非編碼RNA,它能夠與mRNA的種子序列配對(duì)結(jié)合,從而抑制其靶基因表達(dá),是在位置和序列上都比較保守的
6、一類基因。microRNA在細(xì)胞生長(zhǎng)和發(fā)育過程中起多種作用,可以精密調(diào)節(jié)基因的蛋白合成,能夠與靶mRNAs3'端非編碼區(qū)域(3'-UTR)相結(jié)合,使靶基因mRNA降解或沉默從而阻止其迸一步的翻譯表達(dá)。目前,microRNA被認(rèn)為是在腫瘤發(fā)生發(fā)展中起重要作用的因子,microRNA能夠同時(shí)靶向多個(gè)基因,眾多的microRNA分子和它們所調(diào)控的靶基因在體內(nèi)形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),參與調(diào)節(jié)腫瘤的發(fā)生和細(xì)胞惡性生物學(xué)行為改變。基因組的不穩(wěn)定是腫瘤細(xì)
7、胞的一個(gè)重要特征,所以癌組織的基因表達(dá)和同一分化來源的正常組織的基因表達(dá)明顯不一樣,約50%的microRNA基因分布于染色質(zhì)斷裂位點(diǎn)和脆性位點(diǎn),這些部位屬于基因組不穩(wěn)定部位,因此在不同類型腫瘤中發(fā)生的改變也有很大差異。有的miRNA起到癌基因的作用,促進(jìn)細(xì)胞的增殖,促進(jìn)腫瘤的惡化,促進(jìn)癌細(xì)胞的遷移,有的miRNA則起著抑癌基因的作用,能夠抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移、侵襲和血管形成。microRNA-203(miR-203)是一個(gè)首先在皮
8、膚細(xì)胞中鑒定出來的小分子,miR-203基因序列定位于人類染色體14q32上,該區(qū)域是不穩(wěn)定區(qū)域,含有52種miRNA的基因序列,編碼人類已知約12%的miRNA,成熟的miR-203由22個(gè)核苷酸組成,廣泛分布于人體各種組織器官,但具有組織分布差異性,是一種皮膚特異性miRNA。研究表明,miR-203啟動(dòng)子甲基化或其他原因可引起大量靶基因如SNAI2、BMI-1、KLF4等表達(dá)異常,進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤的發(fā)生,miR-203已經(jīng)被證實(shí)在多種
9、腫瘤組織中異常表達(dá),如乳腺癌,膀胱癌,前列腺癌,胰腺癌,肝癌,血液系統(tǒng)腫瘤,食管癌,喉癌等,且在這些腫瘤組織中其含量與正常組織相比具有顯著地差異。miR-203的異常表達(dá)可以影響腫瘤的增殖、凋亡、血管浸潤(rùn),及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為,Yuan Y等在人食管鱗狀細(xì)胞癌中的研究表明miR-203可以通過調(diào)節(jié)ΔNp63介導(dǎo)的細(xì)胞通路起到抑制癌細(xì)胞增殖的作用。迄今為止,有關(guān)miR-203在結(jié)直腸癌中表達(dá)的研究報(bào)道較少,本研究旨在揭示結(jié)直腸癌中
10、miR-203的表達(dá)情況,研究其對(duì)ZNF217基因的調(diào)控機(jī)制及對(duì)腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。
第一部分
ZNF217在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及其與microRNA-203表達(dá)的相關(guān)性
研究目的:
1.檢測(cè)并分析ZNF217在結(jié)直腸癌組織與相應(yīng)正常癌旁組織中是否存在差異表達(dá)。
2.分析ZNF217的表達(dá)與結(jié)直腸癌組織的臨床病理特征如年齡、性別、腫瘤大小、病理分級(jí)、浸潤(rùn)深度、局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移
11、、及臨床分期之間的關(guān)系。
3.分析ZNF217在結(jié)直腸癌中的表達(dá)與患者預(yù)后之間的關(guān)系。
4.檢測(cè)結(jié)直腸癌組織中miR-203的表達(dá)水平,并分析其與ZNF217的表達(dá)是否具有相關(guān)性。
研究方法:
1.應(yīng)用免疫組化方法檢測(cè)ZNF217在82例結(jié)直腸癌患者腫瘤組織及其相應(yīng)癌旁正常組織中的表達(dá),并分析腫瘤組織中ZNF217表達(dá)與結(jié)直腸癌患者臨床病理特點(diǎn)、與預(yù)后之間的關(guān)系。
2.qRT-PCR方法
12、檢測(cè)ZNF217mRNA水平和miR-203在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá),并用Pearson相關(guān)分析法分析腫瘤組織中ZNF217與miR-203表達(dá)的相關(guān)性。
結(jié)果:
1.免疫組化結(jié)果顯示,ZNF217在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)水平顯著高于相應(yīng)的癌旁正常組織(P<0.05)。
2.ZNF217的表達(dá)水平與結(jié)直腸癌患者腫瘤大?。≒=0.042)、浸潤(rùn)深度(P=0.03)及局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移(P=0.01)相關(guān),而與年齡、性
13、別、分化程度、遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移與臨床分期無顯著相關(guān)性(P>0.05);ZNF217表達(dá)水平高的腫瘤患者5年總體生存率低于ZNF217表達(dá)水平低的患者(P=0.028)。
3.Pearson相關(guān)分析結(jié)果表明,結(jié)直腸癌腫瘤組織中的ZNF217相對(duì)表達(dá)量miR-203的相對(duì)表達(dá)量顯著負(fù)相關(guān)(Pearson correlation=0.7431,P<0.05)。
結(jié)論:
1.ZNF217在結(jié)直腸癌癌腫瘤組織較相應(yīng)癌旁組
14、織表達(dá)增高,其表達(dá)水平與腫瘤組織的腫瘤大小、浸潤(rùn)深度和局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),ZNF217可能在結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。
2.ZNF217的表達(dá)與miR-203的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),兩者可能共同參與了結(jié)直腸癌的發(fā)病過程。
第二部分
ZNF217對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的影響
研究目的:
研究ZNF217在結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖,遷移、侵襲中的作用。
研究方法:
15、 1.通過脂質(zhì)體Lipofect2000將siRNA-ZNF217及對(duì)應(yīng)的陰性對(duì)照序列轉(zhuǎn)染入結(jié)直腸癌細(xì)胞中,同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)染效率。
2.采用MTT檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖能力的變化;Transwell小室檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后結(jié)直腸癌細(xì)胞遷移、侵襲能力的變化,探討ZNF217在結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲中的作用。
結(jié)果:
與轉(zhuǎn)染siRNA-negative control的對(duì)照組細(xì)胞相比,siRNA-ZNF217轉(zhuǎn)
16、染組的細(xì)胞ZNF217表達(dá)水平顯著降低,細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力減弱。
結(jié)論:
ZNF217基因表達(dá)下降能夠抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力。
第三部分
miR-203調(diào)控結(jié)直腸癌ZNF217基因的研究
研究目的:
1.生物信息學(xué)預(yù)測(cè)ZNF217的上游microRNA調(diào)節(jié)基因,并驗(yàn)證二者的靶向關(guān)系。
2.結(jié)直腸癌細(xì)胞系中轉(zhuǎn)染miR-203 mimics、miR
17、-203 inhibitor,探討miR-203異常表達(dá)對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲等生物學(xué)行為的影響。
3.探討ZNF217,miR-203聯(lián)合異常表達(dá)對(duì)結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、遷移及侵襲等生物學(xué)行為的影響。
研究方法:
1.利用脂質(zhì)體Lipofect2000分別將miR-203 mimics、miR-203 inhibitor和對(duì)應(yīng)的陰性對(duì)照序列轉(zhuǎn)染入結(jié)直腸癌細(xì)胞中,同時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)染效率。
2.采用M
18、TT法檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖能力的變化;Transwell小室檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后各組結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖遷移和侵襲能力的變化。
3.利用生物信息學(xué)分析軟件TargetScan和micrornaorg預(yù)測(cè)ZNF217的可能上游調(diào)節(jié)基因?yàn)閙iR-203;運(yùn)用熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn),將含有ZNF217基因3'端非編碼區(qū)序列(WT-ZNF2173'-UTR)或突變序列(MUT-ZNF2173'-UTR)的熒光素酶報(bào)告載體分別與miR-203
19、mimics或miR-negative control共轉(zhuǎn)染人胚腎293T細(xì)胞,檢測(cè)各組熒光素酶的活性,驗(yàn)證預(yù)測(cè)結(jié)果;結(jié)直腸癌細(xì)胞系中轉(zhuǎn)染miR-203 mimics,miR-negative control,利用qRT-PCR和Westemblot方法分別檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后ZNF217 mRNA和蛋白表達(dá)水平的變化。
4.將miR-203 mimics或miR-negative control與ZNF217-siRNA共轉(zhuǎn)染到結(jié)直
20、腸癌細(xì)胞系中,然后采用MTT、Transwell法遷檢測(cè)轉(zhuǎn)染前后細(xì)胞增殖、遷移與侵襲能力的變化,探討ZNF217聯(lián)合miR-203影響結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲的作用機(jī)制。
結(jié)果:
1.miR-203表達(dá)增高能夠降低結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、遷移與侵襲能力,反之則引起結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、遷移與侵襲能力增強(qiáng)(P<0.05)。
2.生物信息學(xué)分析軟件預(yù)測(cè)結(jié)果顯示ZNF217的3'-UTR區(qū)含有可與miR-203互補(bǔ)結(jié)合
21、的序列;熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)顯示,人胚腎293T細(xì)胞共轉(zhuǎn)染miR-203 mimics與含WT-ZNF2173'-UTR的熒光素酶報(bào)告載體時(shí),細(xì)胞的熒光素酶活性明顯下降,顯著低于對(duì)照組(P<0.05);在轉(zhuǎn)染miR-203mimics的結(jié)直腸癌細(xì)胞中,ZNF217的mRNA及蛋白水平均顯著下降(P<0.05)。
3.和對(duì)照組相比,轉(zhuǎn)染siRNA-ZNF217的結(jié)直腸癌細(xì)胞和轉(zhuǎn)染miR-203 mimics的結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、
22、遷移與侵襲能力均減弱,而聯(lián)合轉(zhuǎn)染siRNA-ZNF217和miR-203 mimics與獨(dú)自轉(zhuǎn)染siRNA-ZNF217的結(jié)直腸癌細(xì)胞或獨(dú)自轉(zhuǎn)染miR-203 mimics細(xì)胞相比,結(jié)直腸癌細(xì)胞增殖、遷移與侵襲能力均顯著減弱,二者具有一定的協(xié)同作用。
結(jié)論:
1.miR-203的表達(dá)水平降低能夠促進(jìn)結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、而miR-203的表達(dá)水平升高能夠抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。
2.miR-203
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