MicroRNA在溃疡性结肠炎活动度评估及癌变监测应用初探
背景和目的：溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis，UC)一种病因尚不十分清楚的慢性非特异性肠道炎症性疾病，将成为我国消化系统常见病。溃疡性结肠炎相关结直肠癌(Ulcerativecolitis related colorectal cancer, UCRCC)为其最主要的并发症之一。对UC疾病活动度和癌变及时准确的评估对改善病人预后有很大的帮助。目前这方面的评估主要依赖内镜检查，尚缺乏较理想的实验室评价指标。本研究拟在UC患者和小鼠模型中初步探索MicroRNA(miRNA)在UC活动度评估和癌变监测中的应用。 第一部分、UC疾病活动度和癌变监测相关血清miRNAs初探 方法：实验分组1.UC疾病活动度相关:预试验-重度组（30例重度UC）vs对照组(30例无疾病对照)；;证实验-重度验证组（64例重度UC）vs轻度验证组(44例轻度UC) vs对照组（60例无疾病对照）。2.UC癌变监测相关:根据病程将UC患者分为长病程组（病程≥5年，n=39）vs短病程组（病程＜5年，n=64）；;据疾病严重程度再分亚组为重度长病程组(n=24) vs重度短病程组(n=40)、轻度长病程组(n=15) vs轻度短病程组(n=29)。 候选miRNAs miR-21,31,126,192,19a,224,155,150。 miRNAs筛选1.UC疾病活动度相关:应用qRT-PCR技术，在预试验中对8种候选miRNAs进行筛选，对差异表达的miRNAs在验证实验中进一步验证。用危险因素分析法对筛选后的miRNA在验证实验中检验其对疾病活动度评估效力。2.UC癌变监测相关:方法同1，根据病程分组对候选miRNAs表达变化进行统计分析;在重度和轻度UC患者中分别进行亚组分析；;年龄与miR-21、miR-126进行相关性分析。 结果： 1.UC疾病活动度相关:①miR-21在重度验证组较轻度验证组和对照组表达升高，分别为2.19倍，3.14倍(P＜0.001);miR-21在轻度验证组较对照组表达有升高趋势，为1.44倍(P=0.47)。②miR-126在重度验证组较轻度验证组和对照组表达升高，分别为2.63倍，2.55倍(P＜0.001);miR-126在轻度验证组较对照组表达无显著统计学差异(P=0.52)。③miR-21和miR-126联合在（重度验证组vs对照组）评估中特异性为90.0％，阳性预测值为84.6％，在（重度验证组vs轻度验证组）评估中特异性为82.1％，阳性预测值为85.7％。 2.UC癌变监测相关:①miR-21在长病程组较短病程组表达升高，为2倍(P＜0.05);在重度和轻度UC亚组分析示:其在重度长病程组较重度短病程组表达升高2.14倍（P＜0.05），在轻度中相应组表达升高1.82倍（P=0.12）;miR-21血清表达量同UC患者年龄无显著相关性（P=0.266）。②miR-126在长病程组较短病程组表达呈增高趋势，为1.68倍（P=0.16）;在重度和轻度UC亚组分析示:其在重度长病程组较重度短病程组表达升高2.23倍(P＜0.05)，在轻度相应组中无统计学差异(P=0.86)。miR-126血清表达量同UC患者年龄无显著相关性（P=0.233）。 结论： 1.miR-21和miR-126血清表达水平同UC疾病活动相关，呈高表达，且miR-21表达水平随UC疾病活动度有梯度变化。 2.miR-21与miR-126对（重度验证组vs对照组）和（重度验证组vs轻度验证组）的联合评估效力具有较高的特异性和阳性预测值，提示血清miRNAs联合使用是潜在反映疾病活动度的理想实验室指标。 3.miR-21和miR-126表达水平同UC病程相关，随病程呈增高趋势，结合2者表达水平与UC患者年龄无显著相关性，提示miR-21及miR-126血清表达水平可能同UC癌变相关;亚组分析结果提示miR-21和miR-126随病程血清表达变化在重度UC中更为显著，进一步支持这一可能。 第二部分、miRNAs及对应靶mRNA在小鼠UC和UCRCC模型肠组织表达关联性和可能作用机制初探 方法：实验分组1.miRNA相关:对照组（9例正常小鼠）vs炎症组（10例DSS诱导UC小鼠）vs癌变组（10例DSS/AOM诱导UCRCC小鼠）。2.mRNA相关:对照组（6例正常小鼠）vs炎症组（7例DSS诱导UC小鼠）vs癌变组（7例DSS/AOM诱导UCRCC小鼠）。 候选miRNAs及靶mRNA:1.miRNA第一部分中差异表达的血清miRNAs，miR-21和miR-126。2.靶mRNA PDCD4和Rhob(miR-21靶mRNA)，NFKBIA（miR-126靶mRNA）。 miRNAs及miRNA表达水平检测应用qRT-PCR技术分别在对照组、炎症组、癌变组肠组织中检测候选miRNAs和靶mRNA表达变化，并结合文献初步探讨彼此关联性和在UC、UCRCC发生发展中可能作用机制。 结果： 1.miRNA相关:①miR-21在炎症组、癌变组表达量较对照组均升高，为9.24倍（P＜0.05）和7.24倍（P＜0.01），在炎症组和癌变组之间无显著统计学差异(P=0.75)。②miR-126在炎症组、癌变组表达量较对照组均升高，为6.08倍(p＜0.05)和6.91倍(P＜0.05)，在炎症组、癌变组之间无显著统计学差异(P=0.88);③小鼠肠组织病理切片提示癌变组成瘤且粘膜炎症较炎症组明显减轻。 2 mRNA相关:①miR-21靶mRNA-PDCD4表达量在对照组较炎症组表达降低，为0.60(P=0.14)，对照组较癌变组表达升高，为2.3倍(P＜0.01)，在炎症组较癌变组表达升高，为3.83倍(P＜0.01)。②miR-21靶mRNA-Rhob表达量在对照组较炎症组和癌变组呈增高趋势，分别为1.43倍(P=0.17)和1.51倍（P=0.06），在癌变组较炎症组无显著统计学差异(P=0.77)。③miR-126靶mRNA-NFKBIA表达量在对照组较炎症组和癌变组均高表达，分别为17.35倍(P＜0.001)和19.02倍（P＜0.001），在癌变组和炎症组之间无统计学显著性差异(P=0.85）。 结论： 1.miR-21和miR-126在小鼠肠组织表达水平同UC炎症相关，呈高表达，与人血清中变化趋势一致。 2.miR-21和miR-126在癌变组表达量较炎症组均无统计学差异，结合病理切片结果，提示miR-21和miR-126可能同UCRCC相关，呈表达升高。 3.PDCD4在癌变组表达变化与miR-21相反，结合其生物效应，初步提示miR-21可能通过下调PDCD4抑制细胞凋亡从而促进UCRCC发生。对于PDCD4在炎症组表达上调这一结果，仍需进一步探究。 4.Rhob在癌变组和炎症组表达变化同miR-21相反，结合其生物效应，初步提示miR-21可能通过下调Rhob表达，破坏肠组织紧密连接促进UC发生，影响细胞迁移促进UCRCC发生。 5.NFKBIA在癌变组与炎症组中表达变化同miR-126相反，结合其生物效应，初步提示miR-126可能通过下调NFKBIA，激活NF-κB通路介导UC和UCRCC的发生。 全文总结： 1.miR-21、miR-126血清和肠组织表达变化可能对UC疾病活动和癌变具有提示作用。 2.血清miRNAs联合检测可能是潜在的反映疾病活动度的理想实验室指标。 3.miR-21和miR-126在UC和UCRCC肠组织中可能通过分别抑制Rhob、PDCD4（miR-21），NFKBIA(miR-126)表达以发挥致病作用。
溃疡性结肠炎;结直肠癌;血清MicroRNA;癌变监测;疾病活动度评估;危险因素
中国医学科学院;清华大学医学部;北京协和医学院
博士
临床医学
钱家鸣;黄常志;吴东;吕红
2015
中文
R574.62;R446.62
70
2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）