肿瘤防治研究  2014, Vol.41 Issue (6): 622-625.   PDF    
膀胱尿路上皮癌石蜡包埋组织中miR-20a的表达与复发的相关性分析
任海林1,李晓娜2,陈国俊1,索吉明1,孙 岩3,王 健1     
1.810001 青海西宁,青海大学附属医院泌 尿外科;
2.青海省人民医院检验科;
3.天津市泌尿外科研究 所
摘要目的 探讨膀胱尿路上皮癌(膀胱癌)石蜡包埋组织中提取microRNA的可行性,分析miR-20a 在膀胱癌石蜡包埋组织中的表达情况与临床病理特征及术后复发的关联性。方法 荧光定量RT-PCR 法检测50例新鲜膀胱癌组织和对应的石蜡包埋组织中miR-20a基因表达的相关性,分析不同年度间181 例石蜡包埋膀胱癌组织中miR-20a基因的表达,并与患者术后复发进行相关性分析。结果 石蜡包埋 膀胱癌组织与新鲜冷冻组织中miR-20a的表达密切相关(r=0.792,P<0.001);不同年度间石蜡组织 的miR-20a表达稳定,差异无统计学意义。miR-20a表达量与肿瘤临床特征明显相关,高表达患者其 术后复发明显增高(P﹤0.05)。结论 石蜡包埋膀胱癌组织与新鲜冷冻组织中miR-20a的表达有一致 性,用石蜡组织提取microRNA是可行的,膀胱癌细胞中miR-20a的作用与其表达量相关,高表达是术 后复发的独立因素。
关键词: 膀胱肿瘤     miR-20a     石蜡包埋组织     复发    
Correlation Analysis of miR-20a Expression and Relapse in Formalin-fixed Paraffinembedded Tissue of Urothelial Carcinoma of Bladder
REN Hailin1, LI Xiaona2, CHEN Guojun1, SUO Jiming1, SUN Yan3, WANG Jian1    
1. Department of Urology, Affi liated Hospital of Qinghai University, Xining 810001 , China;
2. Department of Clinical Laboratory, The People’s Hospital of Qinghai;3. Tianjin Institute of Urinary Surgery
AbstractObjective To investigate the feasibility of extracting microRNA from formalin-fixed paraffinembedded( FFPE) tissue of bladder urothelial carcinoma(UC), and analyze the correlation among miR-20a expression, clinicopathologic feature and the relapse. Methods The expression levels of miR-20a in freshly frozen(FF) and FFPE tissues from 50 cases of bladder UC were detected by quantitative real-time PCR. The expression levels of miR-20a in FFPE tissue from 181 cases of bladder UC and its correlation with the relapse in different years were analyzed. Results The expression of miR-20a were closely correlated in FFPE and FF tissue(r=0.792,P<0.001). The expression levels of miR-20a in FFPE tissue in different years were stable (P>0.05). The expression of miR-20a was closely correlated with clinicopathological features. The relapse rate of patients with high expression of miR-20a was signifi cantly higher(P<0.05). Conclusion The expression levels of miR-20a in FF and FFPE tissue of bladder UC were consistency and reliable, hence, it is feasible to extract and study the microRNA in FFPE tissues. The role of miR-20a was correlated with its expression level, and a high expression level is the independent factor of postoperative relapse.
Key words: Bladder neoplasms     miR-20a     Formalin-fixed paraffin-embedded tissue     Relapse    
0 引言

现阶段用于microRNA(miRNA)的基因检测多 源于新鲜组织,由于新鲜组织的获得和长期无破 坏保存都不易,因此不能满足相关研究的需要。 本课题前期研究发现在新鲜膀胱尿路上皮细胞癌 (膀胱癌)组织中miR-20a明显高表达[ 1, 2 ]。本研究期 望通过研究膀胱癌石蜡包埋组织中miR-20a的表 达,探索石蜡包埋组织中提取miRNA的可行性, 并回顾性分析miR-20a表达与膀胱癌术后复发之间 是否存在相关性。 1 资料与方法 1.1 资料

调取2010年50例膀胱癌的新鲜冷冻(-80℃) 保存样品,同时将这50例组织进行石腊包埋处 理,另取5例经输尿管镜取石患者的正常膀胱黏 膜石蜡组织作为对照,其中男3例、女2例,年龄 25~75岁。比较石蜡包埋与新鲜冷冻组织miRNA表 达的相关性。调取2001年2月~2005年2月间临床随 访资料完整的181例膀胱尿路上皮癌的石蜡包埋组 织,另取这5年间20例经输尿管镜取石患者的正常 膀胱黏膜石蜡包埋组织作为对照,其中男15例、 女5例,年龄25~75岁。患者术前均未行放疗、化 疗与免疫治疗,均行膀胱部分切除术或经尿道膀 胱肿瘤电切术、术后均行膀胱灌注吡柔比星或羟 基喜树碱治疗,无全身放化疗患者。181例膀胱尿 路上皮癌石蜡包埋组织中男120例、女61例,年龄 22~85岁、平均65.2岁。组织病理分级按照WHO (2004年)分级标准,其中高分化103例、低分化 78例,见表 1

石蜡标本总RNA提取试剂盒购自美国ABI公 司;miR-20a和内参U6反转录引物,miR-20a和 U6的引物和荧光探针混合体系,2×PCR TaqMan® Universal PCR,TaqMan®MicroRNA反转录试剂盒 均购自ABI公司。 1.2 方法 1.2.1 基因表达的检测

每份石蜡包埋组织切取 20 μm厚度5片,二甲苯和乙醇脱蜡后,蛋白酶 50℃消化3 h,按试剂盒说明书提取总RNA。核 酸定量仪检测并调整RNA浓度。新鲜组织总RNA 的提取按常规方法进行[ 1 ]。按microRNA反转录试 剂盒说明书,以提取的总RNA为模板,用miR- 20a和U6反转录引物(5×TaqMan®Gene Expression Assay Mix)反转录合成miR-20a和U6第一链,反 应条件:16℃ 30 min,42℃ 30 min,85℃延长5 min;然后按2×PCR TaqMan®Universal PCR试剂 盒说明,以miR-20a和U6第一链为模板,用miR- 20a和U6荧光探针(10×TaqMan®Gene Expression Assay Mix)为引物扩增;反应条件:95℃预变性 10 min,95℃变性15 s,60℃延长60 s,共计40个 循环。以上荧光PCR检测均在7900HT型荧光定量 PCR仪(ABI公司)操作完成,检测方法为相对定 量分析2-ΔΔCt法,每次实验每个样品至少设立3个重 复,重复3次实验。 1.2.2 随访

术后前两年每3月随访一次,第三年 开始每6月随访一次,随访内容包括尿常规、尿脱 落细胞、泌尿系B型超声、膀胱镜检查等。随访时 间截止2010年12月31日。 1.3 统计学方法

采用SPSS11.5软件对数据进行统计处理。 新鲜组织与石蜡包埋组织中miR-20a分析比较用 Wilcoxon秩和检验;不同年度间组织miR的表达用 Kruskal-Wailis H检验; miR-20a表达与临床病理特 征的分析采用χ2检验;分析复发率由Kaplan-Meier 法评估,用Cox回归进行多因素分析,Log rank法 检验单因素对复发率影响的差异,以P<0.05为差 异有统计学意义。 2 结果 2.1 miR-20a在膀胱肿瘤中的表达

新鲜组织和石蜡组织中miR-20a的表达都明显 升高,石蜡组织和新鲜组织之间的表达存在明显 相关性(r=0.792,P=0.000),见图 1;不同年度 间石蜡组织的miR-20a表达稳定,相对表达量中 位数均在1.4附近,差异无统计学意义(H=22.636, P=0.533),见图 2,可见miR-20a的2-ΔΔCt值的中位 数均在1.4附近。为定量分析miR-20a表达量对临床 病理特征的影响,我们将miR-20a的2-ΔΔCt值≥1.5 定为高表达,<1.5为低表达;石蜡组织中miR-20a 表达与临床病理的相关分析,见表 1;将表 1用Cox 多因素回归分析,结果显示:肿瘤分期、肿瘤分 化、miR-20a高表达3个因素是术后复发的独立因 素,见表 2

miR-20a was significantly associated between the FF and their corresponding FFPE tissues.(FF:freshly frozen,FFPE:formalin-fixed paraffi n-embedded) 图 1 miR-20a在石蜡组织和新鲜组织之间表达的相关性 分析 Figure 1 Correlation analysis of miR-20a expression between fresh frozen and FFPE tissue samples

图 2 miR-20a在不同年度石蜡组织之间表达的一致性分析 Figure 2 The consistency analysis of expression levels of miR-20a in different years in FFPE tissues

表 1 石腊包埋组织中miR-20a表达与临床病理的分析 Table 1 Clinicopathological parameters for patients with bladder transitional cell carcinoma and their associations with the levels of miR-20a (P-value was calculated by χ2 test)

表 2 影响术后复发因素的Cox回归分析结果 Table 2 Multivariate Cox regression analysis of overall relapse factors
2.2 miR-20a表达与肿瘤复发之间的关系

随访时间6~60月,平均随访35.7月,181例患 者中共有65例复发,复发率为35.91%。其中高表 达miR-20a的56例患者中有35例复发,复发率为 62.50%,平均复发时间为13.11月;Log rank法检 验miR-20a低表达和高表达之间差异有统计学意义 (P=0.000),见图 3

图 3 miR-20a表达与复发的相关分析 Figure 3 The correlation analysis of miR-20a expression and relapse
3 讨论

miRNA是由DNA转录产生的非编码小RNA 序列,由约18~25个核苷酸组成,不翻译生成蛋 白质,通过碱基互补的方式结合到靶信使RNA (mRNA)的3′非翻译区,从而抑制其翻译,但不影 响其转录[ 3 ]。通过转录后基因沉默效应调控多种 抑癌基因或癌基因的表达,起促癌和抑癌的双向 作用。微阵列研究证实,每个miRNA可以调控上 百个基因的表达,即一个miRNA能靶向作用于上 百个mRNA,而且多个miRNA也能作用于同一个 mRNA[ 4 ],传统上新鲜组织一直是miRNA检测来源 的“金标准”,但在研究实践中,新鲜组织大量获 取和无破坏的长期保存相对困难,且新鲜组织的 临床资料相对不完整。临床资料比较完整的病例 其病理材料大部分都是石蜡包埋组织,而且获取 和保存相对容易,因此研究人员开始探索在石蜡 组织中提取miRNA,国内外已有研究认为石蜡包 埋组织处理过程对miRNA自溶、交联、断裂的影 响较小[ 5, 6 ]。本研究也认为石蜡包埋组织中miRNA 可被提取并通过荧光PCR法精确定量,miRNA在 新鲜组织与石蜡组织间具有良好的相关性,不同 年度间石蜡组织的miRNA表达也基本稳定,具有 可比性。本研究证实经石蜡包埋组织提取miRNA 是可行的,石蜡包埋处理及长期存放对组织中 miRNA的研究无明显影响。通过临床资料完整 的、数量丰富的石蜡包埋组织对miRNA进行研 究,将进一步揭示miRNA的生物学作用。

miRNA通过转录后基因沉默效应不仅决定靶 蛋白的转录与否,而且可以精细调节靶蛋白的产 量[ 7 ],同时靶蛋白也对miRNA具有调节作用[ 8 ],二 者相互作用、精细调节细胞的生命活动,以防止 如肿瘤等过度增殖性疾病的发生。miRNA在基因 组上的分布是成簇的,通过一个共同的启动子被 转录[ 9 ]。miR-20a是mir-17-92基因簇的成员,研究 发现miR-20a在许多肿瘤组织中有明显变化[ 10 ]。细 胞实验证实抑制miRNA-20后,细胞凋亡增加,推 测miRNA-20可能有促癌作用[ 11, 12 ]。本研究发现: 相对正常组织,miR-20a在膀胱移行细胞癌中的表 达升高,这种升高与肿瘤的病理分期、临床分期 以及肿瘤大小和直径都密切相关,在Cox多因素 分析中,如miR-20a在肿瘤中表达升高超过正常值 1.5倍,则患者可能处于一种疾病进展的状态,即 容易复发。如表达不到1.5倍,患者可能处于一种 疾病静止的状态;因此miR-20a可能在膀胱癌中 有双向作用,其抑癌或是促癌效应取决于表达量 的多少。已有一项引入数理推论的研究[ 13 ]显示: miRNA的活性调控可能与其各自表达量有重要关 系,各自有相应的阈浓度,各调节因子数量的失 衡很可能是调节失控的始动因素,并试图建立数 学预测模型,本研究也支持了这种可能性。

本研究认为一种miRNA对癌变细胞起抑制或 促进作用不但取决于表达的组织,也取决于其表 达量的多少。再次证明了miRNA对细胞生命活 动的调节是非常精细的。对miRNA的研究不但 要定性,而且需要精确的定量,才能进一步明确 miRNA的生物学功能。因此下一步的重点是研究 其可能的靶基因和靶蛋白,完整地阐明miR-20a的 调控机制。

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