研究背景与目的:胃癌(Gastric cancer)是常见的消化系统恶性肿瘤,严重影响人类健康。MicroRNA(miRNA)是一类内生的、长度约20-24个核苷酸的小RNA,研究发现,miRNA调节着人类约三分之二的基因,miRNA在细胞分化、生物发育及疾病发生发展过程中发挥巨大作用,越来越多引起研究人员的关注。随着对于miRNA作用研究的进一步深入,人们发现miRNA基因调控在肿瘤发生发展中起着重要作用,包括胃癌等一系列癌症。在本论文中,针对胃癌高发区人群,我们首先通过胃癌组织与癌旁组织的芯片表达谱研究,筛选胃癌相关miRNA,并进一步在高发区人群中应用qRT-PCR对差异表达的miRNA进行表达分析,同时展开临床资料相关性分析,在此研究基础上进一步研究胃癌相关miRNA对细胞生物学功能的影响。研究为明确miRNA在胃癌发生发展中的作用及为胃癌的诊断和治疗提供潜在生物标志物。研究方法与结果:1.胃癌相关miRNA的筛选本研究收集胃癌高发区甘肃省武威市胃癌患者的癌组织及癌旁组织,患者均为经病理诊断明确的胃癌新发病例,未经放化疗治疗,共10对,同时收集患者临床相关资料。使用Trizol裂解液提取组织总RNA,通过OD260/280值检测来判断RNA的纯度,结果显示,OD260/280值均在1.8-2.0之间,组织总RNA纯度较好。采用高通量芯片对10对胃癌患者的癌组织和癌旁组织进行miRNA/mRNA表达谱检测,筛选出具有差异表达的61个miRNA,其中38个上调miRNA和23个下调miRNA。应用DIANA-mirPath V.3软件对miRNA和mRNA进行GO功能注释和KEGG通路分析,并构建miRNA-mRNA共表达网络,分析胃癌差异化表达的miRNA的潜在功能。KEGG结果表明胃癌相关差异表达miRNA主要参与ErbB、PI3K-Akt、细胞周期、细胞凋亡等癌症相关信号通路。2.人群胃癌相关差异表达miRNA相关性分析收集胃癌高发区患者癌组织及癌旁组织共82对,通过qRT-PCR方法,对上述芯片结果中随机挑选的3个具有差异性表达的miRNA进行定量检测,应用配对T检验进行统计分析,结果显示与癌旁组织相比,miR-9-5p在胃癌组织表达明显上调(p<0.05),miR-3123和miR-133a-3p在胃癌组织表达明显下调(p<0.05),与芯片结果一致。对miRNA分别在胃癌早期、中晚期表达进行分析,结果显示miR-9-5p和miR-3123在胃癌早期出现明显表达水平的改变,miR-133a-3p表达水平的差异在胃癌早期和中晚期呈现递增,提示miR-9-5p和miR-3123可作为胃癌早期诊断的潜在生物标志,miR-133a-3p可作为胃癌进展相关的潜在生物标志。进一步进行独立样本T检验,对胃癌相关差异性表达miRNA和胃癌患者临床资料进行相关分析,包括性别、年龄、肿瘤大小、分化程度、是否淋巴转移、TNM分期等。结果显示miR-133a-3p下调与淋巴结转移显著相关(<0.05)。3.胃癌相关差异表达miRNA生物学功能研究对人正常胃黏膜上皮细胞GES-1和不同胃癌细胞MKN-45、MGC-803进行qRT-PCR检测,发现与人正常胃粘膜上皮细胞相比,miR-9-5p在胃癌细胞中显著高表达,与芯片和人群研究结果一致。以GES-1为研究对象,对其进行miR-9-5pmimics转染,上调GES-1细胞中miR-9-5p的表达水平,应用四甲基偶氮唑盐(MTT)法、流式细胞仪检测miR-9-5p表达改变对细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期等细胞生物学功能的影响。结果显示,miR-9-5p上调后,GES-1细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期无显著性改变(p>0.05),未发现单一 miR-9-5p表达改变对胃粘膜上皮细胞生物学功能有影响。单个miRNA对细胞功能的影响可能较弱,今后需进一步探讨多个miRNA表达改变对细胞功能的影响。结论:本研究通过miRNA/mRNA芯片表达谱分析,在胃癌组织中筛选出61个差异表达miRNA。KEGG结果表明胃癌相关差异表达miRNA主要参与ErbB、PI3K-Akt、细胞周期、细胞凋亡等癌症相关信号通路。胃癌高发区人群检测发现,miR-9-5p在胃癌组织中高表达,miR-3123和miR-133a-5p在胃癌组织中低表达。进一步分析发现,miR-9-5p和miR-3123在胃癌早期即出现明显表达改变,提示其可作为胃癌早期诊断潜在生物标志;miR-133a-3p表达改变在胃癌早期和中晚期呈现递增,且与淋巴转移显著相关,提示其可作为胃癌进展相关的潜在生物标志物。生物学功能研究显示,miR-9-5p在胃癌细胞中呈现高表达,未发现过表达miR-9-5p对胃正常黏膜细胞GES-1的细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期存在明显影响。本次研究为进一步了解胃癌发病机制及胃癌诊疗提供理论依据。