MicroRNA在潰瘍性結腸炎活動度評估及癌變監(jiān)測應用初探.pdf

1、背景和目的：潰瘍性結腸炎(Ulcerative colitis，UC)一種病因尚不十分清楚的慢性非特異性腸道炎癥性疾病，將成為我國消化系統常見病。潰瘍性結腸炎相關結直腸癌(Ulcerativecolitis related colorectal cancer, UCRCC)為其最主要的并發(fā)癥之一。對UC疾病活動度和癌變及時準確的評估對改善病人預后有很大的幫助。目前這方面的評估主要依賴內鏡檢查，尚缺乏較理想的實驗室評價指標。本研究擬在UC

2、患者和小鼠模型中初步探索MicroRNA(miRNA)在UC活動度評估和癌變監(jiān)測中的應用。
　　第一部分、UC疾病活動度和癌變監(jiān)測相關血清miRNAs初探
　　方法：實驗分組1.UC疾病活動度相關:預試驗-重度組（30例重度UC）vs對照組(30例無疾病對照)；;證實驗-重度驗證組（64例重度UC）vs輕度驗證組(44例輕度UC) vs對照組（60例無疾病對照）。2.UC癌變監(jiān)測相關:根據病程將UC患者分為長病程組（病程≥5

3、年，n=39）vs短病程組（病程＜5年，n=64）；;據疾病嚴重程度再分亞組為重度長病程組(n=24) vs重度短病程組(n=40)、輕度長病程組(n=15) vs輕度短病程組(n=29)。
　　候選miRNAs miR-21,31,126,192,19a,224,155,150。
　　miRNAs篩選1.UC疾病活動度相關:應用qRT-PCR技術，在預試驗中對8種候選miRNAs進行篩選，對差異表達的miRNAs在驗證實驗

4、中進一步驗證。用危險因素分析法對篩選后的miRNA在驗證實驗中檢驗其對疾病活動度評估效力。2.UC癌變監(jiān)測相關:方法同1，根據病程分組對候選miRNAs表達變化進行統計分析;在重度和輕度UC患者中分別進行亞組分析；;年齡與miR-21、miR-126進行相關性分析。
　　結果：
　　1.UC疾病活動度相關:①miR-21在重度驗證組較輕度驗證組和對照組表達升高，分別為2.19倍，3.14倍(P＜0.001);miR-21在輕

5、度驗證組較對照組表達有升高趨勢，為1.44倍(P=0.47)。②miR-126在重度驗證組較輕度驗證組和對照組表達升高，分別為2.63倍，2.55倍(P＜0.001);miR-126在輕度驗證組較對照組表達無顯著統計學差異(P=0.52)。③miR-21和miR-126聯合在（重度驗證組vs對照組）評估中特異性為90.0％，陽性預測值為84.6％，在（重度驗證組vs輕度驗證組）評估中特異性為82.1％，陽性預測值為85.7％。
　

6、　2.UC癌變監(jiān)測相關:①miR-21在長病程組較短病程組表達升高，為2倍(P＜0.05);在重度和輕度UC亞組分析示:其在重度長病程組較重度短病程組表達升高2.14倍（P＜0.05），在輕度中相應組表達升高1.82倍（P=0.12）;miR-21血清表達量同UC患者年齡無顯著相關性（P=0.266）。②miR-126在長病程組較短病程組表達呈增高趨勢，為1.68倍（P=0.16）;在重度和輕度UC亞組分析示:其在重度長病程組較重度短病

7、程組表達升高2.23倍(P＜0.05)，在輕度相應組中無統計學差異(P=0.86)。miR-126血清表達量同UC患者年齡無顯著相關性（P=0.233）。
　　結論：
　　1.miR-21和miR-126血清表達水平同UC疾病活動相關，呈高表達，且miR-21表達水平隨UC疾病活動度有梯度變化。
　　2.miR-21與miR-126對（重度驗證組vs對照組）和（重度驗證組vs輕度驗證組）的聯合評估效力具有較高的特異性和

8、陽性預測值，提示血清miRNAs聯合使用是潛在反映疾病活動度的理想實驗室指標。
　　3.miR-21和miR-126表達水平同UC病程相關，隨病程呈增高趨勢，結合2者表達水平與UC患者年齡無顯著相關性，提示miR-21及miR-126血清表達水平可能同UC癌變相關;亞組分析結果提示miR-21和miR-126隨病程血清表達變化在重度UC中更為顯著，進一步支持這一可能。
　　第二部分、miRNAs及對應靶mRNA在小鼠UC和U

9、CRCC模型腸組織表達關聯性和可能作用機制初探
　　方法：實驗分組1.miRNA相關:對照組（9例正常小鼠）vs炎癥組（10例DSS誘導UC小鼠）vs癌變組（10例DSS/AOM誘導UCRCC小鼠）。2.mRNA相關:對照組（6例正常小鼠）vs炎癥組（7例DSS誘導UC小鼠）vs癌變組（7例DSS/AOM誘導UCRCC小鼠）。
　　候選miRNAs及靶mRNA:1.miRNA第一部分中差異表達的血清miRNAs，miR-21

10、和miR-126。2.靶mRNA PDCD4和Rhob(miR-21靶mRNA)，NFKBIA（miR-126靶mRNA）。
　　miRNAs及miRNA表達水平檢測應用qRT-PCR技術分別在對照組、炎癥組、癌變組腸組織中檢測候選miRNAs和靶mRNA表達變化，并結合文獻初步探討彼此關聯性和在UC、UCRCC發(fā)生發(fā)展中可能作用機制。
　　結果：
　　1.miRNA相關:①miR-21在炎癥組、癌變組表達量較對照組均

11、升高，為9.24倍（P＜0.05）和7.24倍（P＜0.01），在炎癥組和癌變組之間無顯著統計學差異(P=0.75)。②miR-126在炎癥組、癌變組表達量較對照組均升高，為6.08倍(p＜0.05)和6.91倍(P＜0.05)，在炎癥組、癌變組之間無顯著統計學差異(P=0.88);③小鼠腸組織病理切片提示癌變組成瘤且粘膜炎癥較炎癥組明顯減輕。
　　2 mRNA相關:①miR-21靶mRNA-PDCD4表達量在對照組較炎癥組表達降

12、低，為0.60(P=0.14)，對照組較癌變組表達升高，為2.3倍(P＜0.01)，在炎癥組較癌變組表達升高，為3.83倍(P＜0.01)。②miR-21靶mRNA-Rhob表達量在對照組較炎癥組和癌變組呈增高趨勢，分別為1.43倍(P=0.17)和1.51倍（P=0.06），在癌變組較炎癥組無顯著統計學差異(P=0.77)。③miR-126靶mRNA-NFKBIA表達量在對照組較炎癥組和癌變組均高表達，分別為17.35倍(P＜0.00

13、1)和19.02倍（P＜0.001），在癌變組和炎癥組之間無統計學顯著性差異(P=0.85）。
　　結論：
　　1.miR-21和miR-126在小鼠腸組織表達水平同UC炎癥相關，呈高表達，與人血清中變化趨勢一致。
　　2.miR-21和miR-126在癌變組表達量較炎癥組均無統計學差異，結合病理切片結果，提示miR-21和miR-126可能同UCRCC相關，呈表達升高。
　　3.PDCD4在癌變組表達變化與mi

14、R-21相反，結合其生物效應，初步提示miR-21可能通過下調PDCD4抑制細胞凋亡從而促進UCRCC發(fā)生。對于PDCD4在炎癥組表達上調這一結果，仍需進一步探究。
　　4.Rhob在癌變組和炎癥組表達變化同miR-21相反，結合其生物效應，初步提示miR-21可能通過下調Rhob表達，破壞腸組織緊密連接促進UC發(fā)生，影響細胞遷移促進UCRCC發(fā)生。
　　5.NFKBIA在癌變組與炎癥組中表達變化同miR-126相反，結合其

15、生物效應，初步提示miR-126可能通過下調NFKBIA，激活NF-κB通路介導UC和UCRCC的發(fā)生。
　　全文總結：
　　1.miR-21、miR-126血清和腸組織表達變化可能對UC疾病活動和癌變具有提示作用。
　　2.血清miRNAs聯合檢測可能是潛在的反映疾病活動度的理想實驗室指標。
　　3.miR-21和miR-126在UC和UCRCC腸組織中可能通過分別抑制Rhob、PDCD4（miR-21），NF