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第一部分临床相关性研究:miR-139-5p在前列腺癌与良性前列腺增生和健康人群中表达的差异性目的:微小核糖核酸(microRNAs,miRNAs)是一类长度约为22个核苷酸的单链非编码RNA分子,参与基因转录后调控,在各种物种中广泛分布并起重要的生物学作用。miRNAs的异常表达参与肿瘤的增殖、凋亡、转移和侵袭,并与抗肿瘤药物抵抗密切相关。研究表明,miRNAs可能参与前列腺癌的发生、发展,因此探讨miRNAs在前列腺癌中的表达情况及相关机制对前列腺癌的防治具有重要意义。miR-139-5p基因位于11q13.4,是一种最常见的肿瘤相关miRNAs,在多种恶性肿瘤的发生发展中起重要作用,然而miR-139-5p在前列腺癌中的作用及相关机制尚未阐明。本部分研究旨在明确miR-139-5p在前列腺癌、前列腺增生及健康男性外周血中的表达情况;探讨人体外周血miR-139-5p的表达与前列腺癌的关系;进一步结合前列腺癌患者血清前列腺特异性抗原(Prostate specific antigen,PSA)、临床分期及Gleason评分,分析miR-139-5p与前列腺癌患者疾病侵袭及进展的关系;评价miR-139-5p对于前列腺癌的诊断价值。方法:1.收集北京医院2014年3月-2016年7月收治的45例不同分期的前列腺癌患者、45例前列腺增生患者及50例门诊体检的健康男性的临床资料,包括患者血清PSA、年龄、体质指数(body mass index,BMI)、影像学资料及病理资料,接受治疗情况等。所有入组前列腺癌患者均未接受雄激素剥夺治疗或放化疗。提取入组人群外周血标本中RNA并进行逆转录PCR,用real time PCR检测miR-139-5p在不同分组中的表达情况;2.进一步结合前列腺癌患者临床分期及Gleason评分,用real time PCR检测不同临床分期及Gleason评分前列腺癌患者中miR-139-5p的表达水平,分析miR-139-5p与前列腺癌患者疾病侵袭及进展的关系;3.应用受试者工作曲线(receiver operating characteristic,ROC)评价 miR-139-5p作为分子标志物诊断前列腺癌的效力。结果:1.三组患者年龄及BMI无统计学差异(P>0.05)。前列腺癌组患者血清PSA水平明显高于前列腺增生组和健康人群组(P<0.001)。2.用real time PCR检测发现,与前列腺增生组及健康人群组相比,前列腺癌组患者外周血miR-139-5p表达水平明显升高(P<0.001)。前列腺癌组、前列腺增生组及健康人群组患者外周血miR-139-5p表达水平分别为5.3±3.8、1.4±0.8及1.0±0.8。3.分别对前列腺癌患者的PSA、TNM分期及Gleason评分进行分层,发现随着PSA水平、TNM分期及Gleason评分的升高,miR-139-5p表达水平也随之升高,差异有统计学意义(P<0.05)。4.以病理结果为参考进行ROC曲线分析,外周血miR-139-5p能够很好的区分前列腺癌患者和健康人群及前列腺增生患者,曲线下面积(Area Under the Curve,AUC)分别为0.915,0.936,差异有统计学意义(P<0.001)。结论:1.外周血miR-139-5p在前列腺癌患者中表达水平明显升高,提示外周血miR-139-5p与前列腺癌具有相关性。2.外周血miR-139-5p表达水平随着血清PSA、临床分期及Gleason评分的升高而升高,提示外周血miR-139-5p与前列腺癌的恶性程度相关。3.外周血miR-139-5p能够较好的区分前列腺癌患者与健康人群及前列腺增生患者,有望成为诊断前列腺癌的新型分子标志物。第二部分分子机制研究:miR-139-5p通过作用于PTEN基因抑制前列腺癌细胞凋亡目的:研究表明miRNAs在前列腺癌的发生发展过程中起重要的调控作用,多种miRNAs的异常表达可能导致前列腺癌进展为去势抵抗性前列腺癌,这是导致患者死亡的重要原因。前期研究已经证明miR-139-5p与前列腺癌密切相关,但是miR-139-5p在前列腺癌中的具体作用机制尚无相关功能实验验证报道。本部分研究通过体外细胞功能实验,探讨miR-139-5p在前列腺癌发生发展中的作用,分析前列腺癌细胞中miR-139-5p表达的改变及其对凋亡信号通路的影响;明确miR-139-5p的下游靶基因并揭示miR-139-5p参与前列腺癌细胞凋亡的分子机制,为理解前列腺癌发生发展的内在机理以及前列腺癌的诊断与治疗提供新的思路。方法:1.合成 miR-139-5p 模拟类似物(miR-139-5p mimic)和 miR-139-5p 抑制物(miR-139-5pinhibitor),转染PC3细胞,建立miR-139-5p高/低表达的细胞模型;2.实时定量PCR测定miR-139-5p高/低表达的细胞模型中miR-139-5p的表达水平,CCK-8测定细胞活性,western blot检测凋亡相关蛋白Bc12及Bax表达情况;3.用生物信息学方法预测miR-139-5p的下游靶基因,进一步以双荧光素酶报告分析、western blot和免疫荧光确定miR-139-5p的下游靶基因PTEN;4.以miR-139-5p inhibitor和si-PTEN过表达质粒共转染PC3细胞验证miR-139-5p通过调控PTEN进而调控Bc12和Bax表达变化,最终促进前列腺癌的发生发展。结果:1.成功建立miR-139-5p高/低表达的细胞模型;2.用miR-139-5pinhibitor转染PC3细胞,可降低前列腺癌细胞活性,使抑凋亡因子Bc12的表达降低,促凋亡因子Bax的表达升高;3.双荧光素酶报告分析证实miR-139-5p直接与PTEN 3’-UTR结合,western blot和免疫荧光显示miR-139-5p下调PTEN蛋白表达;4.在PC3细胞中敲低PTEN的表达,可逆转miR-139-5p inhibitor对前列腺癌细胞的促凋亡作用。结论:1.miR-139-5p能够促进前列腺癌PC3的增殖,抑制细胞凋亡,发挥促癌基因的作用;2.沉默miR-139-5p的表达可以促进前列腺癌细胞的凋亡;3.PTEN是miR-139-5p的靶基因,miR-139-5p通过调控靶基因PTEN进而影响前列腺癌细胞的凋亡。