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肺癌具有较高的发病率和死亡率,严重威胁着人类的健康。云南是肺癌的高发省份。云南人群肺癌在国内乃至国际上都具有特殊性,具有独特的临床研究价值。肺癌的发生是多因素相互作用的结果,其中环境、遗传及生活习惯是最重要的危险因素。云南有其独特的人文地理环境特点:云南地处高原易导致强紫外线暴露;云南人习惯于大火爆炒烹饪;以烟煤作燃料比较普遍;日常生活环境污染暴露是云南重要污染源;云南空气质量年均优良的天数居全国前列,但人均寿命低于全国平均水平。研究云南人文地理环境特点、寿命相关基因与云南人群肺癌的关系,对于揭示云南人群肺癌的特点具有重要的意义。miRNA是一类小分子非编码RNA,在人类癌症中经常被放大或删除,既可以作为抑癌因子,也可以作为促癌因子。miR-34a在多种癌症中被报道存在失调,其转录主要受关键的肿瘤抑制因子p53调控。miR-34a是重要的抑癌因子,其抑癌作用已在肝癌、前列腺癌、乳腺癌细胞研究中报道并确定。miR-186在多种人类肿瘤中具有抑癌基因功能,也可作为致癌基因,在皮肤癌中主要作为致癌基因,在胃癌、垂体肿瘤、乳腺癌、黑色素瘤中主要发挥抑癌作用。慢性PM2.5暴露可显著下调miR-34a的表达水平,紫外线的暴露可导致miR-186明显下将,因此miR-34a及miR-186可能与空气污染、紫外线暴露相关。SIRT6是NAD+依赖的组蛋白去乙酰化酶家族中的一个成员,通过去乙酰化作用调控下游基因,是重要的长寿基因,在肿瘤中存在相悖的作用。研究miR-34a、miR-186、SIRT6在云南人群肺癌中的表达及其与云南环境特点、病情进展、临床预后之间的关系具有重要的意义。同一个基因可受不同的miRNA调控,而miRNA可同时调控多个基因。研究miRNA不同调控网络,对于理解miRNA的作用及药物的开发具有重要的意义。通过miRNA预测软件预测到hsa-mir-34a及hsa-mir-186可共同靶向SIRT6,hsa-mir-186可靶向HOXB8,hsa-mir-34a可靶向ALDOA。ALDOA是参与糖酵解的醛缩酶家族中的一个成员,在NSCLC组织中鉴定出710个基因与ALDOA呈正相关,ALDOA可能是调控NSCLC的一个重要基因。HOXB8是HOX家族中的成员之一,在多种肿瘤中出现表达异常,但未见NSCLC中的研究。敲低与HOXB8同源的HOXB5显著地抑制NSCLC细胞增殖、侵袭、转移和EMT,且部分是通过Wnt/β-catenin信号通路来实现的。我们期望通过此研究明确miR-34a、miR-186、SIRT6在云南人群肺癌中的表达特征,探究其表达与环境污染、紫外线暴露、病情进展、临床预后之间的关系。通过细胞水平及动物成瘤模型的研究全面揭示miR-34a、miR-186对非小细胞肺癌细胞生长、侵袭、迁移、凋亡、上皮间质转化、体内肿瘤形成能力的影响及其调控通路。本文的主要研究结果如下:(1)与癌旁组织比较,在非转移组癌组织中miR-34a表达下调了54.60%,miR-186表达下调了52.31%;在转移组癌组织中miR-34a表达下调了66.67%;miR-186表达下调了76.16%。在癌组织中,SIRT6的mRNA及蛋白表达均明显上升,并且转移组表达水平更高。TP53基因突变及空气污染暴露与肺癌组织miR-34a低表达相关,miR-34a及miR-186低表达与临床分期相关;SIRT6高表达与临床分期、T分期明显相关;miR-34a及miR-186表达与SIRT6表达呈明显的负相关。miR-34a、miR-186表达下调组及SIRT6表达上调组无进展生存期明显缩短。(2)在肺癌A549细胞中,过表达miR-34a和miR-186显著抑制肺癌细胞的恶性生物学行为(增殖、迁移、侵袭、EMT和抗凋亡);而抑制miR-34a和miR-186表达则具有相反的作用。(3)miR-34a和miR-186靶向SIRT6降低A549细胞的恶性生物学行为,SIRT6可能通过(至少部分通过)调控Snail、Twist而影响肺癌细胞EMT,进而影响肺癌的进展。(4)裸鼠皮下异种移植成瘤实验结果表明,过表达SIRT6增加了A549细胞在裸鼠皮下形成肿瘤的能力和肿瘤生长的能力,miR-34a-agomir和miR-186-agomir瘤内注射干预治疗显著降低了过表达SIRT6 A549细胞裸鼠皮下移植瘤的体积和重量。(5)miR-34a通过调控ALDOA/ERK信号通路影响肺癌细胞的恶性生物学行为。(6)miR-186通过调控HOXB8-Wnt/β-Catenin信号通路影响肺癌细胞的恶性生物学行为。结论:miR-34a可能是云南人群NSCLC中空气污染暴露与肿瘤发生的桥梁,紫外线暴露不是云南人群NSCLC中miR-186下降的危险因素。miR-34a和miR-186在云南人群NSCLC中具有抑癌基因的功能,miR-34a和miR-186可分别通过ALDOA/ERK及HOXB8-Wnt/β-Catenin信号通路调控肺癌细胞的恶性生物学行为。SIRT6在云南人群NSCLC中具有促癌基因的功能,是miR-34a和miR-186的共同靶基因。他们可能运用于云南人群NSCLC的诊断及治疗。