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LncRNA HOTAIR/miR-126在喉癌中的表达及相关性

2024-05-10 100 上传者：管理员

摘要：目的探讨喉鳞状细胞癌(LSCC)中长链非编码RNA(LncRNAs)HOX基因座转录反义RNA(HOTAIR)和微小核糖核酸(miR)-126的表达及相关性。方法选取46例LSCC患者的喉癌组织及癌旁正常组织，实时荧光定量-聚合酶链反应(RT-qPCR)检测miR-126和LncRNA HOTAIR表达，分析与肿瘤分化程度的相关性。结果与癌旁正常组织相比，喉癌组织中miR-126表达水平显著降低(P<0.01);生物信息学预测LncRNA HOTAIR的作用靶点是miR-126;喉癌组织中LncRNA HOTAIR表达水平显著升高(P<0.05),且随肿瘤分化程度而增加。结论 LncRNA HOTAIR靶向miR-126参与介导LSCC的发生和肿瘤细胞分化。

关键词：
LSCC
喉癌
喉鳞状细胞癌
微小核糖核酸(miR)-126
长链非编码RNA(LncRNA)HOX基因座转录反义RNA(HOTAIR)
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喉鳞状细胞癌(LSCC)是头颈部常见的恶性肿瘤，是严重危及患者生活质量和生存寿命的疾病，目前治疗方法包括手术、放疗、化疗等，早发现早治疗可以减少并发症、提高患者存活率及生活质量。LSCC的发生与多种因素有关，然而其分子生物学发病机制还尚不清楚，到目前为止仍缺乏一个有效防治LSCC的分子靶标。长链非编码RNA(lncRNAs)因能与微小核糖核酸(miRNA)竞争结合靶基因mRNA而成为继miRNA之后的研究新热点。LncRNAs-miRNA-gene调控通路的分子生物学研究对肿瘤的诊断、治疗及预后评价有着重要的临床意义。本研究通过基因芯片技术筛选、生物信息学软件预测及体外实验研究LncRNAHOX基因座转录反义RNA(HOTAIR)是否靶向miR-126参与介导LSCC的发生和肿瘤细胞分化。

1、资料与方法

1.1 资料

选取自2020年6月至2021年6月在南昌大学第二附属医院耳鼻咽喉头颈外科确诊的46例LSCC患者，均为男性，平均年龄(65.81±8.42)岁，肿瘤病灶均为单侧。按照HOTAIR表达的平均值，分为低表达组18例和高表达组28例。签署知情同意书后，在喉部分切除术中收集喉癌组织及同一患者配对癌旁正常组织，离体后置于-80 ℃低温保存备用，所有患者手术之前未进行任何局部或全身治疗，未合并其他肿瘤、免疫系统、血液系统等疾病。本研究经南昌大学第二附属医院医学伦理委员会审核通过。

1.2 基因芯片技术筛选并验证在LSCC中显著下调的miRNA

应用基因芯片技术检测LSCC组织及癌旁组织中miRNA的全基因表达谱。进一步采用微阵列芯片显著性分析(SAM)软件对数据进行校正，筛选出与LSCC相关的差异具有统计学意义的特征性miRNAs。挑选在LSCC中显著下调的miR-126进行实时荧光定量-聚合酶链反应(RT-qPCR)验证，由PrimerBank网站在线(https: //pga.mgh.harvard.edu/primerbank/)设计引物，以U6为内参基因，RT-qPCR检测miR-126的表达量，验证基因芯片筛选结果的可靠性。

1.3 预测LncRNA HOTAIR与miR-126的靶向关系

利用生物信息学软件miRcode预测LncRNA HOTAIR与miR-126的靶向关系，荧光素酶报告基因实验进行初步验证。

1.4 检测LncRNA HOTAIR在人LSCC中的表达及与肿瘤分化程度的相关性

采用qRT-PCR检测人LSCC及癌旁组织中LncRNA HOTAIR的表达量，按照表达的平均值分为低表达组和高表达组，分析HOTAIR表达及与肿瘤分化程度的相关性。

1.5 统计学分析

采用SPSS21.0软件进行χ2检验或Fisher精确检验、单因素方差、非参数多重秩和检验。

2、结果

2.1 基因芯片技术筛选miR-126在LSCC中显著下调

对基因芯片技术分析结果获得的miRNA的全基因表达谱进一步采用SAM软件分析，设定错误发现率(FDR)≤0.05,发现相对于癌旁正常组织，LSCC组织中miR-126显著下调(基因ID分别为4610、33596,基因名称分别为hsa-miR-126-3p、hsa-miR-126-5p, 差异倍数分别为0.019184657、0.332925548,均P<0.001)。RT-qPCR检测miR-126在LSCC组织中表达量(0.59±0.66)与癌旁正常组织(1.24±0.69)差异有统计学意义(t=2.413,P<0.01),验证了基因芯片筛选结果的可靠性。

2.2 生物信息学预测LncRNA HOTAIR的作用靶点是miR-126

生物信息学软件miRcode 分析发现HOTAIR与miR-126的结合位点。见图1。

2.3 LncRNA HOTAIR在LSCC组织的表达及与肿瘤分化相关性

LncRNA HOTAIR在LSCC组织中表达量(1.58±0.71)与癌旁正常组织(0.79±0.64)差异有统计学意义(t=1.679,P<0.05)。LncRNA HOTAIR表达与患者性别、年龄无关，但与肿瘤分化程度显著相关(P<0.05)。见表1。

图1 生物信息学预测LncRNA HOTAIR的作用靶点是miR-126

表1 LncRNA HOTAIR与性别、年龄、肿瘤分化的相关性[n(%)]

3、讨论

生物药物的最新研究提出了靶向LncRNAs的癌症治疗新方向[1],但目前LncRNAs的生物学功能及其作用机制尚不十分清楚。HOTAIR是第一个被发现具有反式调控作用的LncRNAs, 研究表明，HOTAIR在乳腺癌、肝癌、胰腺癌、宫颈癌、胃癌等恶性肿瘤中高表达并通过不同的调控通路来影响肿瘤的发生和发展[2,3,4,5,6]。研究表明，LncRNA HOTAIR在喉癌组织中过表达与T期、病理分级和淋巴结转移风险显著相关，抑制HOTAIR表达可以提高喉癌细胞对顺铂的敏感性，HOTAIR可能是新的治疗喉癌患者的重要目标靶点[7,8]。

miRNA是一类由内源基因编码的单链非编码RNA,在调节机体基因表达中发挥重要生物学功能，miRNA调节不同的RNA和最终蛋白质编码基因[9]。miRNA与肿瘤发生发展密切相关，肿瘤组织与相应的正常组织的miRNA表达谱有很大差异，其中有miRNA表达上调的，也有miRNA表达下调的，表达上调的miRNA可能发挥促进肿瘤进展的癌基因作用，而表达下调的miRNA则可能具有抑制肿瘤进展的抑癌作用[9]。miR-126是具有抑癌基因活性的miRNA。研究表明，过表达miR-126能通过上调细胞内活性氧水平抑制Notch-1/AKT信号通路，抑制甲状腺癌SW579细胞的增殖、迁移并诱导SW579细胞发生凋亡[10];miR-126过表达能显著抑制Hep2喉鳞癌细胞迁移侵袭能力，其机制可能与阻断磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/AKT信号通路有关[11];miR-126 在心脏、肺等血管丰富的组织中高表达，而在大多数肿瘤组织中低表达，并与肿瘤的发生发展密切相关[12,13]。本研究结果与上述研究结果一致。

研究表明，LncRNAs与miRNA之间可通过相互调控来影响肿瘤的形成和进展，LncRNAs可通过与miRNA竞争结合靶基因mRNA的3′-UTR来间接抑制miRNA对靶基因的负向调控[14,15]。研究证实，HOTAIR在顺铂耐药的胃癌细胞和组织中与对照细胞和非癌胃组织相比显著上调，HOTAIR直接结合并抑制miR-126的表达，进而促进血管内皮生长因子(VEGF)A和磷酸肌醇3激酶调节亚基(PIK3R)2的表达并激活 PI3K/AKT/多药耐药关联蛋白(MRP)1通路[16];HOTAIR在滑膜肉瘤组织中高表达，miR-126低表达并且与HOTAIR表达呈负相关[17];HOTAIR/miR-126/谷氨酰胺酶(GLS)通路参与了胶质瘤的进展，并可能成为胶质瘤治疗的潜在靶点[18]。本文表明，LSCC中高表达的LncRNA HOTAIR可能通过靶向miR-126参与介导LSCC的发生和肿瘤细胞分化。原癌基因和抑癌基因的平衡在肿瘤发展中发挥重要作用，识别这些基因在理解肿瘤发生发展的分子机制中非常重要，是下一步进行与临床预后及治疗相关的分子指标或治疗靶点相关性研究的关键。

参考文献:

[10]王朝,盛文炯,穆振诺.miRNA-126通过调节notch-1/Akt信号通路调控甲状腺癌细胞SW579增殖､凋亡及迁移[J].中华内分泌外科杂志,2022;16(1):64-9.

[11]沙海滨,尹丽娥,马荣峰,等.miR-126对人喉鳞癌Hep2细胞迁移侵袭能力的影响[J].中国老年学杂志,2021;41(21):4841-4.

基金资助:江西省卫健委科研基金项目(No.20201070);

文章来源:徐红,刘文强.LncRNA HOTAIR/miR-126在喉癌中的表达及相关性[J].中国老年学杂志,2024,44(09):2232-2234.