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研究目的:1.应用高通量测序,筛选甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)中高表达的circRNA;2.验证hsa_circ_0076710在PTC细胞中的表达水平与环形结构;3.探索hsa_circ_0076710在PTC中的生物学功能及分子机制;4.探讨hsa_circ_0076710作为PTC肿瘤标志物的临床价值。研究方法:1.通过高通量测序检测5对PTC癌组织与远癌正常组织样本,构建PTC的circRNA差异表达谱,筛选差异circRNA,确定目标分子。2.利用实时定量PCR(quantitative real time polymerase chain reaction,q RTPCR)在甲状腺癌细胞系中验证circRNA表达量。分别通过以下四种实验方法验证circRNA环形结构:(1)序列验证:设计发散引物,对hsa_circ_0076710的PCR产物进行Sanger测序;(2)引物验证:分别设计收敛引物、发散引物,对c DNA和g DNA进行聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)扩增。(3)RNase R耐受性验证:加入RNase R后,利用q RT-PCR分别扩增hsa_circ_0076710及其亲本m RNA。(4)逆转录验证:应用Oligo(d T)和随机六聚体引物分别对hsa_circ_0076710及其亲本m RNA进行逆转录。3.敲低hsa_circ_0076710后,利用CCK8、平板克隆形成、Ed U实验明确hsa_circ_0076710对PTC细胞增殖能力的影响。应用平板划痕、Transwell实验验证hsa_circ_0076710对PTC细胞迁移能力的影响。4.建立过表达hsa_circ_0076710稳定细胞系,利用CCK8、平板克隆形成、Ed U实验、平板划痕实验、Transwell实验正向验证hsa_circ_0076710对PTC细胞增殖和迁移能力的影响。5.通过转录组测序筛选hsa_circ_0076710参与的关键信号通路,蛋白免疫印迹(western-blot,WB)进行验证。利用Targetscan、Starbase数据库预测靶基因的海绵mi RNA,应用circBank数据库预测hsa_circ_0076710的海绵分子,三者取交集确定候选mi RNA。进一步通过双荧光酶素报告基因进行靶向关系的验证。6.利用CCK8、平板克隆形成、Ed U、细胞划痕、Transwell、WB实验,通过mi R-214-3p inhibitor对敲低hsa_circ_0076710进行细胞表型和机制挽救实验(Rescue实验)。7.利用CCK8、平板克隆形成、Ed U、细胞划痕、Transwell、WB实验,通过mi R-214-3p mimics对过表达hsa_circ_0076710进行细胞表型和机制Rescue实验。8.纳入203例PTC和20例甲状腺良性病例,通过q RT-PCR分别检测PTC病例中肿瘤组织、远癌正常组织,恶性结节及良性结节穿刺洗脱液、PTC病人及良性病人外周血清中hsa_circ_0076710表达情况。利用工作者受试曲线(receiver operator characteristic curve,ROC),统计曲线下面积(area under the curve,AUC)分析hsa_circ_0076710对于PTC诊断和预后的预测价值。进一步应用logistic回归分析hsa_circ_0076710表达量与PTC侵袭性病理特征的相关性。研究结果:1.hsa_circ_0076710的筛选与结构验证(1)以|差异倍数|>2且P<0.05为标准,筛选出差异表达的cicr RNA共85个,其中上调44个,下调41个。在PTC细胞系TPC-1中验证前十个上调表达的分子,验证结果与测序结果一致。体外细胞实验表明,hsa_circ_0076710在PTC细胞系TPC-1、K1、BCPAP中高表达(P<0.01)。(2)Sanger测序证实hsa_circ_0076710为反向剪切形成,环化位点正确。(3)c DNA中收敛引物和发散引物均能正确扩增出目标产物,但g DNA只有收敛引物能扩增出目标产物。(4)用RNase R消化后,亲本基因m RNA的丰度明显降低(P<0.01),而hsa_circ_0076710丰度无明显改变(P>0.05)。(5)亲本基因m RNA可同时利用Oligo(d T)和随机六聚体引物逆转录,二者产量无统计学差异(P>0.05),但hsa_circ_0076710以Oligo(d T)为引物时,不能获得有效c DNA,仅能通过随机六聚体引物进行逆转录(P<0.01)。2.hsa_circ_0076710的生物学功能及机制探索(1)敲低hsa_circ_0076710后,对TPC-1及K1细胞增殖能力及迁移能力有明显抑制作用(P<0.01)。过表达hsa_circ_0076710后,对TPC-1及K1细胞增殖能力及迁移能力有明显促进作用(P<0.01)。(2)敲低hsa_circ_0076710后,转录组测序结果提示NOTCH通路明显抑制,WB证实相关通路蛋白JAG1、LFNG、NOTCH2、HES1明显下调。(3)双荧光酶素报告基因结果显示mi R-214-3p是hsa_circ_0076710和JAG1共同的海绵分子。在PTC细胞系中进行mi R-214-3p inhibitor、mi R-214-3p mimics处理,结果证实前者可促进PTC细胞的增殖和迁移能力,后者抑制了PTC细胞的增殖和迁移能力。(4)共转染si-hsa_circ_0076710及mi R-214-3p inhibitor后,mi R-214-3p inhibitor能够恢复si-hsa_circ_0076710对细胞增殖及迁移的抑制作用(P<0.01)。共转染OE-hsa_circ_0076710及mi R-214-3p mimics后,发现mi R-214-3p mimics能够恢复OE-hsa_circ_0076710对细胞增殖及迁移的促进作用(P<0.01)。(5)同时敲低hsa_circ_0076710及mi R-214-3p后,WB结果显示mi R-214-3p inhibitor能够恢复细胞中JAG1、NOTCH2、HES1的表达量(P<0.01)。以OE-hsa_circ_0076710及mi R-214-3p mimics为组合共转染后,WB结果显示mi R-214-3p mimics能够恢复细胞中JAG1、NOTCH2、HES1的表达量(P<0.01)。3.hsa_circ_0076710的临床价值分析(1)与远癌正常组织相比,PTC组织hsa_circ_0076710的表达显著上调,ROC曲线下面积AUC=0.851(95%CI:0.816-0.887),其灵敏度、特异度分别为88.7%、64.5%。(2)与甲状腺良性结节相比,PTC结节穿刺洗脱液(fine needle aspiration biopsy,FNAB)中hsa_circ_0076710的表达显著上调,ROC曲线下面积AUC=0.838(95%CI 0.774-0.902),其灵敏度、特异度分别为95.1%、58.3%。(3)与良性病人相比,PTC病人血清中hsa_circ_0076710的表达显著上调,AUC=0.769(95%CI:0.655-0.883),其灵敏度、特异度分别为83.7%、65%。(4)hsa_circ_0076710表达水平在肿瘤最大径>1cm、腺外侵犯和淋巴结转移的病人中显著升高。无论男女及年龄,hsa_circ_0076710在肿瘤最大径>1cm、腺外侵犯和淋巴结转移中的表达量明显升高(P<0.01),但在不同BMI分组、不同甲状腺功能中表达不一致。研究结论:1.hsa_circ_0076710在PTC组织及细胞中均表达上调,且为闭合环状结构。2.体外实验证实,hsa_circ_0076710可促进PTC细胞系的增殖、迁移,在甲状腺癌中发挥促癌作用。3.hsa_circ_0076710通过竞争性结合mi R-214-3p,调控JAG1/LFNG/NOTCH2/HES1信号通路,促进PTC进展。4.hsa_circ_0076710对于PTC的诊断具有重要价值,可能成为新型PTC肿瘤标志物。