MiR-149通过靶向调控XIAP调节卵巢癌对顺铂敏感性影响的研究

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目的:  卵巢癌是女性生殖系统常见的恶性肿瘤,其死亡率位居女性恶性肿瘤前列。究其原因,卵巢癌细胞易对化疗药物产生耐药性,是导致治疗效果不佳的主要原因之一。卵巢癌标准的治疗方案是最大限度的肿瘤细胞减灭术联合以铂类为基础的化疗。最近研究表明,癌细胞对铂类药物产生耐药并不是单一机制,分为“作用前”、“作用中”、“作用后”与“作用结束”机制。许多研究证实诸多miRNAs参与了这四个生物学过程。MiRNA是存在于真核细胞中小分子非编码单链 RNA家族,其通过作用于靶基因与蛋白mRNA 并抑制其翻译,从而调控了靶基因与蛋白的表达。miR-149是miRNA家族的成员之一,多项研究的结果显示出miR-149在细胞凋亡与化学药物耐药过程起着重要的调控作用,但是在卵巢癌中miR-149相关研究仍较少。X-连锁凋亡抑制蛋白(X-linked inhibitor of apoptosis protein,XIAP)是IAPs最具特征性的成员之一,它能调控细胞凋亡、分裂及信号转导,该分子表达的改变同样与癌细胞耐药性有着密切的关系。研究指出人类miRAN可与靶基因部分匹配,因此每个miRNA可能存在多个靶基因,同样的同一个靶基因也可能受不同miRNA调控。在一些研究中证实了部分miRNA可靶向调节XIAP调控细胞凋亡与癌细胞耐药性,但是在卵巢癌中,目前尚无相关研究。基于以上分析,本研究的研究目的在于:首先,明确miR-149在卵巢癌中的表达情况,并分析miR-149与耐药性的关系;其次,在细胞水平观察miR-149与XIAP对卵巢癌细胞系(HO8910和SKOV-3)增殖与凋亡的作用,探究其对卵巢癌细胞顺铂敏感性的影响;最后,分析miR-149与XIAP在调节卵巢癌细胞顺铂敏感性中的相互关系。  方法:  1.通过qRT-PCR法,研究58例上皮性卵巢癌组织及58例同期因子宫肌瘤要求行双侧附件切除的正常卵巢组织中miR-149的表达情况。  2.根据RECIST 1.1 标准将58例卵巢癌组织分为化疗药物疗敏感组与耐药组,通过亚组分析分析了miR-149与卵巢癌耐药性的关系。  3.通过体外细胞培养,检测了卵巢癌细胞系(G-SOC, HO8910, SKOV-3 和 ES2)与正常输卵管上皮细胞系(FTE187)miR-149的表达差异,并筛选出miR-149低表达的两个卵巢癌细胞系用于下一步研究。  4.将miR-149模拟物转染HO8910和SKOV-3细胞系,通过qRT-PCR检测转染效率。采用MTT法、细胞集落试验及流式细胞术检测细胞增殖凋亡情况,分析miR-149对HO8910和SKOV-3顺铂敏感性的影响。  5.qRT-PCR及Western blot法检测卵巢癌细胞系(HG-SOC,HO8910,SKOV-3和ES2)及正常输卵管上皮细胞系(FTE187)中XIAP基因及蛋白表达水平。通过miR-149模拟物转染SKOV-3细胞系,萤光素酶报告基因测定分析XIAP含量, qRT-PCR及Western blot检测XIAP基因及蛋白表达变化。通过Spearman相关分析分析miR-149和XIAP表达含量之间的相关性。  6.miR-149模拟物和XIAP表达载体共转染SKOV-3细胞,MTT、细胞集落刺激试验与细胞流式术测定细胞增殖和凋亡情况,分析卵巢癌细胞顺铂敏感性变化。  结果:  1.miR-149在卵巢癌组织中的表达情况。应用qRT-PCR法对58例卵巢癌组织与正常卵巢组织进行miR-149基因水平测定,结果显示卵巢癌组织组miR-149表达水平显著低于正常卵巢组织组(P<0.05)。随后我们又根据RECIST 1.1 标准将58例卵巢癌组织分为化疗敏感性组与化疗耐药性组,测得化疗敏感性组miR-149水平高于耐药性组(P<0.05)  2.通过体外细胞实验,应用qRT-PCR法侧定了四种卵巢癌细胞系( HG-SOC, HO8910, SKOV-3 和 ES2)与正常输卵管上皮细胞系(FTE187)miR-149基因表达水平, miR-149在卵巢癌细胞系中的表达水平低于FTE187组( P<0.05 )。且miR-149在HO8910 和SKOV-3细胞系中的表达水平低于其他两组细胞系,因此本研究选取了HO8910 和SKOV-3细胞系用于后续进行细胞功能实验。  3.与对照组卵巢癌细胞相比,转染 miR-149组卵巢癌细胞(HO8910 和 SKOV-3) miR-149表达水平显著升高(P<0.05)。给予顺铂干预后,MTT结果显示miR-149转染组细胞活性明显低于对照组癌细胞活性(P<0.05);集落刺激试验及流式细胞术结果分别示,转染miR-149后细胞增殖被明显抑制,凋亡率显著升高,与对照组癌细胞相比差异均显著(P<0.05)。  4.与正常对照组细胞相比,各组卵巢癌细胞XIAP基因及蛋白表达水平均升高(P<0.05),且SKOV-3 和 HO8910细胞系升高尤为显著。癌组织XIAP表达量显著高于相应正常卵巢组织,此外顺铂耐药组癌组织XIAP水平明显高于敏感组。随后以SKOV-3为研究对象转染miR-149,荧光素酶活性测定法结果显示miR-149能够下调野生型XIAP的表达,但对突变型XIAP无影响。qRT-PCR及Western blot结果示 XIAP基因及蛋白水平亦明显下调,与对照组细胞相比差异均具有统计学意义(P<0.05)。最后, Spearman相关分析结果示XIAP基因表达水平与miR-149呈负相关关系(r=-0.660,P<0.001)。  5.给予顺铂干预后,MTT结果显示转染miR-149后SKOV-3细胞活性显著下降,而上调XIAP表达后能够对抗miR-149对卵巢癌细胞活性的降低作用。随后细胞集落试验与流式细胞术结果示,上调XIAP表达同样能够对抗miR-149抗增殖与促凋亡作用。  结论:  1.卵巢癌组织miR-149表达水平显著低于正常卵巢组织,化疗敏感组miR-149水平明显高于耐药组。  2. miR-149在卵巢癌细胞系中的表达水平低于FTE187组,且在HO8910和SKOV-3细胞系中的表达水平低于HG-SOC与ES2细胞系。  3. miR-149表达水平与卵巢癌耐药性之间可能存在潜在的相关性。  4.上调miR-149后,可显著降低癌细胞活性,促进细胞凋亡抑制细胞增殖,提示miR-149可能增加癌细胞对顺铂敏感性,作为潜在的治疗靶点。  5.上调miR-149后,XIAP表达显著降低。而上调XIAP后能够明显对抗miR-149促凋亡及抗增殖作用,提示XIAP可能是miR-149的靶向调节因子。
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