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食管癌ESOPHAGEALCARCINOMA,EC是全球第八大恶性肿瘤,死亡率高,5年生存率不到15%。在我国,食管鳞状细胞癌ESOPHAGEALSQUAMOUSCELLCARCINOMA,ESCC是最常见的病理类型,具有易复发和转移等特点。近年来大量研究表明,MIR373在多种恶性肿瘤中均发挥了重要作用。VOORHOEVE等人于2006年第一次提出MIR373,作为一个新的癌基因,它在睾丸精原细胞瘤中通过阻断P53通路来参与肿瘤的进展。它也可以通过作用于靶基因PPP6C调节细胞周期,来促进肝癌细胞的生长。而在乳腺癌中,通过监测循环血中MIR373的表达含量可以了解是否发生淋巴结转移。另外,MIR373通过作用于RAB22A来抑制人卵巢癌的侵袭和转移,从而发挥了抑癌基因的作用。基因芯片技术分析,MIR373在ESCC组织中表达上调,比正常组织至少高15倍。然而,MIR373在ESCC中的作用机制目前尚不清楚,尤其在血浆中的表达水平及意义目前尚无研究。基质金属蛋白酶MATRIXMETALLOPROTEINASE,MMPS是一系列能够降解细胞外基质的蛋白水解酶,通过破坏瘤细胞周围的组织学屏障,促进恶性肿瘤细胞的浸润及转移。MMPS与基质金属蛋白酶抑制剂TISSUEINHIBITOROFMETALLOPROTEINASE,TIMPS在正常人体内环境中处于平衡状态,由于肿瘤的特性,使两者之间的平衡被打破,从而提高了肿瘤侵袭及转移的能力。其中基质金属蛋白酶抑制剂3TISSUEINHIBITOROFMETALLOPROTEINASE3,TIMP3与恶性肿瘤的关系密切,作为一种抑癌基因,TIMP3的低表达可以促进肿瘤的生长、侵袭和转移,还能抑制细胞凋亡。另外,通过检测TIMP3在膀胱癌及ESCC中的表达水平,还可以推测患者的预后。在以往的研究中,发现TIMP3与ESCC的迁移及侵袭能力密切相关,而通过生物信息学软件的预测,我们也发现TIMP3可能为MIR373的靶基因。在本项研究中,我们检测了MIR373在ESCC组织及血浆中的表达水平,并通过细胞转染技术使MIR373的表达上调或下调,观察MIR373对ESCC细胞增殖、凋亡、细胞迁移及侵袭能力的影响。寻找MIR373的直接靶基因,探讨MIR373在ESCC发病过程中的作用机制,为ESCC的诊断及治疗提供了新的理论依据。第一部分MIR373在食管鳞状细胞癌中的表达水平及临床意义目的测定MIR373在ESCC组织及术前血浆中的表达水平,分析MIR373的异常表达与ESCC的分化程度、T分期、淋巴结转移及TNM分期等临床特征的关系,探讨MIR373在组织及血浆中表达水平的相关性。方法从2012年10月到2014年9月在山东省肿瘤医院及泰安市中心医院首次诊断为ESCC患者中选取63名,收集肿瘤组织、瘤旁正常组织及术前外周血,另取39例健康志愿者的外周血作为阴性对照组。采用实时荧光定量PCR技术测定MIR373在ESCC肿瘤组织及瘤旁正常组织中的表达水平,同时检测了MIR373在术前ESCC患者及健康志愿者血浆中的表达水平。结果1MIR373在63例ESCC肿瘤组织中的表达水平要显著高于瘤旁正常组织P<001。MIR373在组织中的表达水平与分化程度、肿瘤T分期及淋巴结转移密切相关P<005。2MIR373在63例ESCC术前血浆中的表达水平要显著高于39例健康志愿者P<001。MIR373在血浆中的表达水平与肿瘤T分期及淋巴结转移密切相关P<005。3SPEARMAN相关性检验分析得知,MIR373在肿瘤组织中的表达水平与血浆中的表达水平呈正相关R0553,P<001。说明MIR373在组织及血浆中的表达水平具有一致性。结论MIR373在ESCC组织及外周血浆中的表达均显著升高,表明MIR373作为癌基因在ESCC的发病过程中发挥了重要作用。第二部分MIR373对食管鳞癌细胞株生物学行为的影响目的观察MIR373表达水平的变化对ESCC细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭能力等生物学行为的影响,探讨MIR373的表达与ESCC生物学特性的关系。方法实时荧光定量PCR技术检测4种ESCC细胞系中MIR373的表达水平。选取MIR373表达水平最高的KYSE410和表达水平最低的ECA109来进行功能实验。将MIR373MIMICS转染到ECA109细胞中来提高MIR373的表达水平,将MIR373INHIBITOR转染到KYSE410细胞中来降低MIR373的表达水平。通过CCK8实验来评估ESCC细胞的增殖能力,凋亡检测试剂盒测定细胞凋亡的变化,应用未覆盖及覆盖MATRIGEL胶的TRANSWELL小室分别来进行细胞迁移及侵袭实验。结果1MIR373表达水平的次序为KYSE410>EC9706>TE1>ECA109。选取MIR373表达水平最高的KYSE410和表达水平最低的ECA109来进行功能实验。2在ECA109细胞中,转染48H后,MIR373MIMICS组的细胞增殖能力要高于阴性对照组P<005而转染72H后,两者之间的区别更加明显P<001。在KYSE410细胞中,转染48H后,MIR373INHIBITOR组的细胞增殖能力低于阴性对照组P<005转染72H后,两者之间的差异仍具有统计学意义P<005。这些结果显示,MIR373可以提高ESCC细胞的增殖能力。3MIR373MIMICS组凋亡细胞所占的比例与阴性对照组相比,无显著区别P>005。而MIR373INHIBITOR组凋亡细胞的比例要高于阴性对照组P<001。因此,抑制MIR373的表达可以促进ESCC的细胞凋亡。4转染MIR373MIMICS后ECA109的迁移能力及侵袭能力较阴性对照组显著提高P<001。转染MIR373INHIBITOR后KYSE410的迁移能力及侵袭能力较阴性对照组显著减弱P<001。说明MIR373可以提高ESCC细胞的迁移及侵袭能力。结论MIR373的过表达可以提高ESCC的细胞增殖、迁移及侵袭能力。抑制MIR373的表达可以减弱ESCC的细胞增殖、迁移及侵袭能力,促进肿瘤细胞的凋亡。第三部分MIR373对食管鳞状细胞癌作用机制的初步研究目的MIRNAS虽然不编码蛋白质,但是可以通过碱基互补配对的方式与MRNA的3UTR区域结合,导致MRNA的降解或抑制其转录后翻译。通过生物信息学软件,我们预测到MIR373存在多个潜在靶基因,结合在ESCC中与侵袭、转移有关的基因,我们选择TIMP3来进行下一步的研究,探索TIMP3是否为MIR373的直接靶基因来影响ESCC细胞的生物学行为。方法检测转染前后ESCC细胞中TIMP3蛋白表达的差异,双荧光素酶实验验证TIMP3是否为MIR373的直接靶基因,同时通过功能实验进一步验证TIMP3是否影响MIR373对ESCC细胞的迁移及侵袭作用。结果1转染MIR373MIMICS后,ECA109细胞中TIMP3蛋白的相对表达量要显著低于阴性对照组。转染MIR373INHIBITOR后,KYSE410细胞中TIMP3蛋白的相对表达量要显著高于阴性对照组。2双荧光素酶实验显示,TIMP33UTRWT与MIR373MIMICS共转染到人HEK293T细胞中,其荧光值比阴性对照组下降37%,而TIMP3WT/NC,TIMP3MUT/NC及TIMP3MUT/MIR373之间没有显著差异。3无3UTR区域的PCDNA31TIMP3和MIR373MIMICS共转染到ECA109细胞中。PCDNA31TIMP3能够减弱MIR373MIMICS对ECA109迁移及侵袭能力的促进作用。SHRNATIMP3与MIR373INHIBITOR共转染到KYSE410细胞中,SHRNATIMP3可以减弱MIR373INHIBITOR对KYSE410迁移及侵袭能力的抑制作用。结论在ESCC中,TIMP3为MIR373的直接靶基因,MIR373通过抑制TIMP3的表达来提高肿瘤的迁移及侵袭能力。
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