KDM1A对胃癌侵袭转移能力的影响及调节机制的研究

【摘要】背景根据WHO统计数据,全世界范围内,在肿瘤疾病中,胃癌的发病率位居第四,死亡率则是第二位。其发病率有地域及性别差异,我国属胃癌高发区域,胃癌的流行病学形势更加严峻。因胃癌的早期临床表现缺乏特征性,不易引起患者重视,且我国胃癌普查制度尚未完善,诊断时许多患者已至进展期,虽然大多数患者会接受手术治疗,但术后转移和复发严重影响胃癌患者预后。赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1(KDM1A)位于人类1号染色体短臂3区6带12亚带。KDM1A是第一个被定义的组蛋白特异性去甲基化酶,能够特异性的去除组蛋白H3第4位及第9位赖氨酸的一甲基及二甲基化,KDM1A在多种肿瘤组织及细胞中表达升高,如前列腺癌、乳腺癌、膀胱癌、结直肠癌、肺癌及中枢神经系统肿瘤。KDM1A可能参与多条信号通路,而影响肿瘤发生、生长、增殖、侵袭转移、耐药等多个环节。miR-137位于人类1号染色体短臂2区2带(1p22),有实验证实其可作为一个肿瘤抑制基因在一些肿瘤中发挥作用。此外miR-137也参与了干细胞的分化与发育,神经退行性疾病,精神分裂症、缺血缺氧疾病的病理生理学改变。miR-137与miR-234同属于miR-137家族。目的在组织和细胞水平探索KDM1A、miR-137的表达与胃癌侵袭转移的相关性；通过RNA干扰技术抑制KDM1A的表达,检测其对胃癌增殖、侵袭、凋亡的影响；并通过双荧光素酶报告系统检测miR-137与KDM1A之间的靶向调节关系。方法1、通过westernblot技术检测24对胃癌及癌旁组织中KDM1A蛋白的表达,通过实时荧光定量逆转录PCR检测24对胃癌组织及癌旁组织中KDM1AmRNA及miR-137的表达,并分析其与胃癌临床病理特征之间的关系。2、通过Transwell侵袭实验检测胃癌细胞株AGS、SGC7901、BGC823及人胚胃上皮细胞株GES1的侵袭性,同时利用westernblot和实时荧光定量逆转录PCR技术检测KDM1A蛋白、KDM1AmRNA、miR-137在各个细胞株中的表达,并分析其与胃癌细胞株侵袭性的相关关系。3、利用RNA干扰技术抑制胃癌细胞株BGC823中KDM1A的表达,同时利用MTT细胞增殖实验、Transwell细胞侵袭实验、FCM细胞凋亡实验检测KDMIA的表达对胃癌细胞BGC823增殖、侵袭、凋亡的影响。4、通过双荧光素酶报告系统检测miR-137是否能够靶向作用于KDM1AmRNA的3’-UTR。结果1、以KDM1A蛋白质表达量、KDM1AmRNA表达量、miR-137表达量为因变量,以分类变量T分期、N分期、M分期、G分期、性别、年龄(以50岁为临界点分为两组)、HER2免疫组织化学染色诊断结果、手术切除淋巴结阳性率、组织来源(胃癌组织或癌旁组织)为自变量进行线性回归分析及单因素分析。分析发现来自T分期晚的胃癌组织中KDM1A蛋白质表达量高；来自T分期晚的胃癌组织中miR-137含量低。N分期、M分期、G分期、HER2免疫组织化学染色诊断结果等与组织中KDM1A蛋白质含量、KDM1AmRNA含量、miR-137含量之间的线性关系并不具有统计学意义。2、在三株胃癌细胞(AGS,SGC7901,BGC823)及一株人胚胃上皮细胞株(GES1)中细胞穿膜细胞数、KDM1A蛋白表达量、KDM1AmRNA表达量、miR-137表达量之间均存在相关关系。穿膜细胞数与KDM1A蛋白及mRNA表达量之间呈正相关；穿膜细胞数与miR-137表达量之间呈负相关；KDM1A蛋白及mRNA表达量与miR-137表达量之间呈负相关。3、合成三段siRNA序列,经检测siRNA-705沉默效率最高。其在体外干扰胃癌细胞的增殖、侵袭转移能力,并可诱导细胞凋亡。4、miR-137能够特异性结合于KDM1AmRNA的3’-UTR区,表观改变miR-137的表达量后,KDM1A的表达随之改变。miR-137模拟物可降低KDM1A蛋白及mRNA的表达,miR-137抑制物可升局KDM1A蛋白及mRNA的表达。结论1、KDM1A在T分期较晚的胃癌组织中表达增高,而miR-137表达降低。KDM1A可能与胃癌的侵袭能力有关,且miR-137可能通过与KDM1AmRNA特异结合,从而抑制其转录后基因表达。2、在体外实验中,KDM1A的表达水平与胃癌细胞的侵袭能力呈正相关,而miR-137的表达水平与胃癌细胞的侵袭能力呈负相关。3、在体外实验中,siRNA-KDM1A能够有效抑制KDM1A的表达,并能抑制胃癌细胞的增殖、侵袭,并诱导细胞凋亡。4、miR-137可作用于KDM1A3’-UTR结合,下调KDM1A基因表达。
【作者】徐丽伟；
【导师】廖国庆；
【作者基本信息】中南大学，临床医学，2014，博士
【关键词】赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1；miR-137；胃癌；侵袭转移；

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