论文部分内容阅读
目的:结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是一种在结肠和直肠组织中形成恶性肿瘤的疾病。CRC是全球第三大常见的恶性肿瘤,并且是癌症相关死亡的第四大主要原因。根据对CRC患者的检测报道,2018年全球约有1,800,977例新发病例和861,663例死亡病例。在临床治疗手段中,CRC患者的治疗方案包括手术切除、靶向治疗、化学疗法、放射疗法以及免疫疗法等。尽管近几十年来在临床治疗方面取得了显著进步,并延长了患者的生存期,但国内CRC患者近5年生存率(约57%)仍不尽人意。因此,进一步确定CRC的治疗策略和靶标是目前研究所必须的。近期研究发现,microRNA(miRNA)在多种人类疾病(包括癌症)的发生发展中发挥巨大作用。其中位于人类3号染色体上的miR-425-5p被发现在胃癌、宫颈癌和肝细胞癌等多种恶性肿瘤中高表达。然而,miR-425-5p在CRC中的功能和潜在的作用机制并不清楚。为此,本研究拟明确miR-425-5p对CRC细胞生物学行为的影响,并进一步阐明其潜在的分子机制。方法:在本研究中,收集了30例结直肠癌患者和30例健康对照者外周血,24例结直肠癌组织和癌旁组织,实时定量PCR(qRT-PCR)检测结直肠癌患者和健康对照者外周血中miR-425-5p表达水平以及结直肠癌组织和癌旁组织中miR-425-5p和CTNND1表达水平。培养LOVO和SW480两种CRC细胞系进行体外实验。通过构建miR-425-5p模拟物和miR-425-5p抑制剂来对LOVO和SW480细胞中miR-425-5p的表达水平进行调控,并通过qRT-PCR确定miR-425-5p在细胞中的相对表达。通过CCK-8试剂盒检测细胞活力。采用AnnexinV-FITC/PI对细胞进行染色后,通过流式细胞仪对细胞凋亡和细胞周期分布进行定量分析。采用划痕实验和Transwell实验检测CRC细胞迁移和侵袭能力。使用qRT-PCR,蛋白质印迹和免疫荧光(IF)检测细胞中上皮-间质转化(EMT)相关基因、β-catenin、c-myc、Cyclin D1、MMP-7和CTNND1的相对表达水平。用双荧光素酶报告基因检测来确定miR-425-5p和CTNND1之间的靶向关系。通过构建CRC异种移植小鼠模型检测miR-425-5p inhibitor在体内的抗肿瘤活性。结果:结果表明,结直肠癌患者血清中miR-425-5p的水平明显高于健康对照组(P<0.05),且结直肠癌肿瘤组织中miR-425-5p表达水平显著高于癌旁对照组织(P<0.01)。与癌旁组织相比,CTNND1在结直肠癌组织中明显降低(P<0.05)。miR-425-5p mimic可以显著上调CRC细胞中的miR-425-5p表达水平(P<0.001),而miR-425-5p inhibitor则显著降低其表达(P<0.001)。此外,与对照组相比,在CRC细胞中过表达miR-425-5p后显著上调CRC细胞增殖活力(P<0.001);而敲减mi R-425-5p后显著抑制CRC细胞的增殖(P<0.001)。过表达miR-425-5p增加了细胞S期和G2/M期水平(P<0.05,P<0.01),减少G0/G1期水平(P<0.001),显著促进细胞周期进程。我们的结果还证明,敲减miR-425-5p可显著抑制CRC细胞的迁移(P<0.01)和侵袭(P<0.01)能力。此外,过表达miR-425-5p显著上调间充质标记物(Fibronectin,N-cadherin,and Vimentin)表达(P<0.001),并抑制上皮标志物(E-cadherin)的表达(P<0.001),促进CRC细胞的EMT过程。同样,IF结果也证实过表达miR-425-5p上调了细胞中纤连蛋白的表达,而敲减miR-425-5p则抑制其表达。此外,miR-425-5p的上调也增强了β-catenin在核中的分布(P<0.001),同时降低了其在细胞质中的表达水平(P<0.001)。Western blotting结果表明,过表达miR-425-5p可以促进c-myc、Cyclin D1和MMP-7的表达水平(P<0.001),而敲减miR-425-5p则抑制它们的表达。用mi RNA数据库发现,CTNND1是miR-425-5p的下游潜在靶基因。在miR-425-5p模拟物和CTNND1-wt共转染的CRC细胞中,荧光素酶活性显著降低,证实了miR-425-5p与CTNND1之间的靶标关系(P<0.001)。而miR-425-5p模拟物和CTNND1-mut的共转染对萤光素酶活性的影响很小。此外,研究还发现miR-425-5p与CTNND1 mRNA和蛋白质水平之间呈负相关(P<0.001)。综上,本研究结果表明,miR-425-5p通过负调控CTNND1来影响CRC细胞增殖、周期、迁移、侵袭和EMT。当同时敲减miR-425-5p和CTNND1时可以显著促进CRC细胞增殖(P<0.01)、周期(P<0.001)、迁移(P<0.05)、侵袭(P<0.01)和EMT(P<0.001)。体内结果与体外结果一致,当在小鼠异种移植肿瘤模型中敲减miR-425-5p后可以显著抑制体内肿瘤体积(P<0.001)和肝转移结节数量(P<0.01)。结论:本研究结果表明,在CRC组织中,mi R-425-5p过度表达,而CTNND1表达水平降低。敲减miR-425-5p显著下调细胞核内β-catenin以及c-myc、Cyclin D1和MMP-7的表达,抑制CRC细胞增殖、周期、转移和EMT。实验进一步证实,miR-425-5p可通过靶向负向调控CTNND1的表达来促进CRC的发展进程。本研究结果为miR-425-5p作为CRC的潜在治疗靶点提供了理论依据。