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背景和目的在过去的几十年中,甲状腺癌是最常见的内分泌恶性肿瘤,并且其发病率在迅速增加。甲状腺乳头状癌(PTC)是甲状腺癌主要的病理学组织分型,占所有病例的80%以上。尽管大多数PTC是惰性的,10年生存率大于90%,但PTC的某些侵袭性特征与不良预后有关,如年龄较大、肿瘤体积较大、甲状腺外扩散、淋巴结转移和远处转、进展较快、TNM分期、以及某些亚型。这些侵袭性的PTC通常需要积极的治疗,如双侧甲状腺切除术和广泛的淋巴结清扫,以及术后大剂量的甲状腺激素治疗或放射性碘治疗。但积极的治疗也会导致更多的并发症和较差的生活质量,同时也会给PTC患者带来较高的经济负担。因此,发现新的生物标志物,提高PTC的诊断水平,早期发现具有高侵袭风险的患者具有重要意义。近年来随着下一代测序技术和生物信息学方法的大规模的应用,大量的实验数据显示,整个人类基因组中只有约2%的基因是蛋白质编码基因,而大多数是非编码基因。在非编码基因中,环状RNA(circRNA)是一类广泛存在于哺乳动物中的非编码RNA,大多数circRNA来源于基因的外显子区域,只有一小部分是由内含子裂解形成。circRNA是由pre-mRNA转录本反向剪接过程中上游剪接受体与下游剪接供体选择性剪接而产生的,其形成了共价闭合的连续环状结构,既没有5’端到3’端的极性,也没有聚腺苷化的尾部。并且,由于circRNA封闭的结构以及对核糖核酸酶的消化不敏感,它们在自然界中具有更强的保守性和稳定性。因此,circRNA很可能成为有前途的、技术上适用于癌症诊断的生物标志物,并可能作为癌症治疗的分子靶点。在本研究中,我们通过生物信息学分析发现了一个位于8p22染色体上的circRNA hsacirc0002111(circBase ID:62 hsacirc0002111),是PSD3 基因的转录产物。根据GEO数据集的数据,hsacirc0002111是PTC组织中表达水平最高的circRNA之一,与匹配的正常组织相比,hsacirc0002111在PTC组织样本中表达水平显著上调。因此,在这项研究中,我们尝试研究hsacirc0002111的表达及其在PTC中的临床意义。材料与方法1.通过生物信息学方法筛选出在甲状腺乳头状癌及癌旁组织中表达差异较大的circRNA,并收集4对通过甲状腺手术切除的肿瘤组织及癌旁组织标本进行预实验,选择合适的circRNA进行进一步研究。2.通过qRT-PCR实验检测正常甲状腺细胞系Nthy-ori 3-1和甲状腺乳头状癌细胞系TPC-1、B-CPAP中hsacirc0002111 的表达情况。3.将目标基因为hsacirc0002111的小干扰RNA包装成慢病毒,用包装号的慢病毒转染TPC-1、B-CPAP细胞系,并获得稳定传代细胞系TPC-1-si-circ0002111、B-CPAP-si-circ0002111,通过qRT-PCR实验验证其转染效果。4.通过平板集落形成实验、CCK-8实验、流式细胞术和qRT-PCR试验验证hsacirc0002111对TPC-1、B-CPAP肿瘤细胞系增殖能力的影响;通过transweH实验和细胞划痕试验检测hsacirc0002111对肿瘤细胞侵袭迁、移能力的影响;通过流式细胞术检测细胞凋亡率,评估hsacirc0002111对肿瘤细胞凋亡能力的影响。5.收集82对通过甲状腺手术切除的肿瘤组织及癌旁组织标本。通过qRT-PCR法检测hsacirc0002111基因在癌和癌旁组织中的表达情况,分析其与临床病理特征的相关性。6.采用SPSS 25.0、ImageJ和Prime7.0软件对得到的实验数据进行统计学分析并作图,使用四格表卡方检验进行两样本率的比较,使用单因素方差分析进行多样本均数比较,使用配对t检验分析两定量样本,P<0.05为差异具有统计学意义。结果1.通过生物信息学的结果分析以及预实验的结果筛选出hsacirc0002111在PTC中表达量较高,具有进一步研究的潜力。2.甲状腺乳头状癌细胞系TPC-1和B-CPAP中hsacirc0002111的表达量明显高于正常甲状腺细胞系Nthy-ori 3-1(P<0.05);用包装好的病毒转染细胞系后获得稳定传代的细胞系TPC-1-si-circ0002111 和B-CPAP-si-circ0002111,其hsacirc0002111的表达量明显下降(P<0.05)。3.通过CCK-8法和平板集落形成实验检测细胞生长情况,干扰细胞中hsacirc0002111的表达后,细胞的集落形成的能力明显减弱,细胞增殖速度明显变缓(P<0.05)。4.通过流式细胞术分析细胞周期,发现干扰TPC-1和B-CPAP细胞中hsacirc0002111的表达后,TPC-1细胞中处于G1期的细胞比例明显降低,处于S期细胞比例升高(P<0.05),B-CPAP细胞中处于G1期的细胞明显减少,处于G2期的细胞显著增多(P<0.05)。我们又通过流式细胞术评估了干扰hsacirc0002111的表达对细胞凋亡的影响,结果显示干扰hsacirc0002111的表达后细胞凋亡率并无明显升高(P>0.05)。5.82对组织标本中有69例PTC组织hsacirc0002111的表达量高于癌旁组织,差异具有统计学意义(P<0.05);hsacirc0002111的表达情况与TNM分期(P=0.040)及淋巴结转移(P=0.013)有关,但是,hsacirc0002111基因的表达情况与患者的年龄、性别及肿瘤大小无统计学关系(P>0.05)。6.通过transwell实验和细胞划痕试验可见,干扰hsacirc0002111的表达后,经基质胶穿过小室的细胞数量显著减少,细胞向划痕迁移的速度和数量明显下降,细胞侵袭和迁移能力明显降低(P<0.05)。结论:1.在甲状腺乳头状癌细胞系TPC-1和B-CPAP中hsacirc0002111的表达量相较于正常甲状腺细胞Nthy-ori 3-1显著增高;2.干扰hsacirc0002111的表达可显著抑制甲状腺乳头状癌细胞TPC-1和B-CPAP的增殖能力和侵袭迁移能力;3.甲状腺乳头状癌经手术切除癌灶获取的标本中hsa circ0002111基因的表达相较于癌旁组织显著增高,其高表达情况与对应患者的肿瘤TMN分期及淋巴结转移存在相关4.Hsacirc0002111可能成为甲状腺乳头状癌潜在的诊断性生物标志物和治疗靶点。