临床研究
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世界华人消化杂志. 2021-05-28; 29(10): 526-536
Published online 2021-05-28. doi: 10.11569/wcjd.v29.i10.526
miR-128-3p靶向xCT基因在结直肠癌中的分子机制及其与肠癌患者临床病理特征的相关性
吴珺, 廖旭慧, 吴勤丽, 余伟
吴珺, 廖旭慧, 吴勤丽, 余伟, 丽水市人民医院(温州医科大学附属第六医院、丽水学院附属第一医院)病理科 浙江省丽水市 323000
吴珺, 主治医师, 主要从事肿瘤病理学诊断与生物信息工作.
作者贡献分布: 此研究由吴珺, 廖旭慧设计; 研究过程由吴珺、吴勤丽及余伟操作完成; 数据分析由吴珺、廖旭慧完成; 本论文写作由吴珺完成.
通讯作者: 吴珺, 主治医师, 323000, 浙江省丽水市莲都区大众街15号, 丽水市人民医院(温州医科大学附属第六医院、丽水学院附属第一医院)病理科. ming730737@163.com
收稿日期: 2021-02-17
修回日期: 2021-03-18
接受日期: 2021-04-02
在线出版日期: 2021-05-28
Abstract
背景

结直肠癌(colorectal carcinoma, CRC)是临床上最为常见的消化系统恶性肿瘤, 但结直肠癌细胞增殖和迁移的分子机制并为完全阐明. 胱氨酸/谷氨酸反转运体X(cystine/glutamate antiporter, xCT)被证实在多种肿瘤中高表达并与细胞的铁死亡有关.

目的

探讨miR-128-3p靶向xCT基因抑制结直肠癌细胞增殖、侵袭的分子机制及其与患者临床病理特征关系.

方法

癌症基因图谱(the cancer genome atlas, TCGA)、Oncomine数据库中比较胱氨酸/xCT基因在人结直肠癌及多种实体肿瘤中的表达. 肿瘤免疫(tumor immune estimation resource, TIMER)数据库中分析xCT表达水平与淋巴细胞浸润程度关系. 基因表达综合 (gene expression omnibus, GEO)数据库下载结直肠癌患者癌组织 vs 癌旁组织差异表达miRNA数据集GSE18392, 筛序癌组织与癌旁组织差异表达miRNA, 筛选条件为Log2FC>1, adjP<0.05. microRNA靶基因在线预测算法(Targetscan, miRDB和StarBase)预测xCT上游靶miRNA. GSE18392差异表达miRNA和预测靶基因取交集得到miR-128-3p. 并采用双荧光素酶报告实验验证miR-128-3p与xCT靶向调控关系. 实时荧光定量聚合酶链反应(real time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, RT-PCR)检测人正常肠上皮细胞及人结直肠癌细胞系、38例结直肠癌患者癌组织和癌旁组织中xCT及miR-128-3p表达水平. 溴化噻唑蓝四氮唑[3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT)]实验和划痕实验观察转染外源性miR-128-3p-mimic后人结癌细胞(SW480)增殖和迁移能力有无改变.

结果

结直肠癌组织xCT表达水平显著高于癌旁正常组织(P<0.05).筛选并预测miR-128-3p为xCT上游靶向调控基因. 荧光素酶报告基因显示, miR-128-3p可靶向结合xCT基因3'UTR区域. xCT在人结直肠癌细胞系(HT-29, SW480, LoVo及SW620)中的表达水平显著高于正常肠上皮细胞(NCM460), (P<0.05), 而miR-128-3p在人结直肠癌细胞系中的表达水平显著低于正常肠上皮细胞异(P<0.05). 转染外源性miR-128-3p mimic可显著下调SW480细胞中xCT表达水平, 并抑制SW480细胞增殖和迁移能力. xCT在38例结直肠癌患者癌组织中的表达水平显著高于癌旁组织(P<0.05), 而miR-128-3p在癌组织中相对表达水平显著低于癌旁组织(P<0.05). 癌组织中miR-128-3p与xCT表达负相关(rpearson = -0.43, P<0.05). 免疫组化显示xCT阳性表达于细胞膜, 呈棕黄色颗粒, 在癌组织中阳性率63.2%. xCT阳性表达与肿瘤分化(P<0.05)和脉管浸润(P<0.05)有关. xCT表达水平与结肠癌CD8+T细胞, 中性粒细胞, 树突状细胞浸润有关(P<0.05), 与直肠癌CD8+T细胞和中性粒细胞浸润有关(P<0.05), 而于其他淋巴细胞浸润水平无关(P>0.05).

结论

xCT在结直肠癌中表达上调, miR-128-3p可通过与xCT基因3'UTR结合抑制肠癌细胞的增殖和迁移, miR-128-3p/xCT通路有望成为肠癌靶向治疗新的潜在靶点.

Keywords: 结直肠癌; xCT; miR-128-3p; 铁死亡; 增殖; 迁移

核心提要: 氨酸反转运体X(cystine/glutamate antiporter, xCT)基因在人多种肿瘤及结直肠癌中表达水平增加, miR-128-3p可靶向调控xCT表达并影响肠癌细胞的生物学功能. 抑制结直肠癌miR-128-3p/xCT信号通路可能是肠癌靶向治疗的新靶点.