張 倩,顧成磊,葉明俠,張 哲,孟元光
解放軍總醫(yī)院 婦產(chǎn)科,北京 100853
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EM)被定義為子宮內(nèi)膜的腺體、間質(zhì)異位到子宮腔以外部位生長、浸潤,是最常見的婦科良性增殖性疾病,影響著6% ~ 10%的育齡期女性,其中存在慢性盆腔痛和(或)不孕的女性占35% ~ 50%,嚴重影響著女性健康[1]。EM的確切病因尚不明確,但有研究表明增殖與凋亡的分子調(diào)節(jié)異常是其發(fā)生發(fā)展的重要環(huán)節(jié)[2]。微小RNA(MicroRNAs,miRNAs)是一類內(nèi)源性小分子RNA,不參與蛋白質(zhì)的編碼,主要通過與mRNA的3'UTR(Untranslated Region)結(jié)合降解靶mRNA控制人類的蛋白編碼基因。已有大量的研究表明,microRNAs在子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)病的多個環(huán)節(jié)中起重要的作用。在之前的實驗中,我們采用高通量測序的方法在EM患者在位內(nèi)膜(eutopic endometrial,Eu)及異位內(nèi)膜(ectopic endometrial,Ec)中篩選出一系列差異表達的microRNAs, 其 中 miR-20b-5p、miR-106a-5p在異位病灶中顯著下調(diào),提示可能參與子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)病[3]。miR-20b、miR-106a是miR-106a-363基因簇中的成員,兩者結(jié)構(gòu)相似,功能相近[4]。據(jù)報道,兩者均有促進腫瘤細胞增殖效應(yīng)[5-6]。PTEN不僅是重要的腫瘤抑制基因[7],其突變或表達缺失也與EM的發(fā)生密切相關(guān)[1],其高表達可作為細胞凋亡的標記物。細胞周期蛋白E1(cyclin E1,CCNE1)是細胞周期調(diào)節(jié)的重要因子,過表達將使細胞處于異常增殖狀態(tài),導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生[8],CCNE1可以作為細胞增殖的獨立預(yù)測標志。本實驗擬研究miR-106a-5p與miR-20b-5p對子宮內(nèi)膜異位癥細胞增殖與凋亡的影響,我們分別檢測了細胞增殖標記CCNE1和腫瘤抑制標記PTEN,并分析它們的相關(guān)性。
1 研究對象 選擇2017年5月- 2018年5月在本院婦產(chǎn)科行腹腔鏡手術(shù)及術(shù)后病理檢查確診的EM患者30例,年齡(32.4±6.2)歲,采用美國生育學(xué)會修訂的EM分期標準(r-AFS)進行分期:Ⅰ/Ⅱ期患者3例(月經(jīng)周期:1例增殖期,2例分泌期),Ⅲ/Ⅳ期患者27例(月經(jīng)周期:7例增殖期,20例分泌期)。對照組選擇同期行腹腔鏡子宮肌瘤剔除術(shù)的患者30例,年齡(36.35±5.89)歲。兩組患者年齡無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)。所選患者均月經(jīng)規(guī)律,排除其他內(nèi)外科合并疾病,術(shù)前3個月內(nèi)無內(nèi)分泌藥物治療,術(shù)前6個月內(nèi)無哺乳史。本研究通過院倫理委員會審查并批準,所有入組患者均知情同意。
2 研究方法 獲取正常子宮內(nèi)膜30例、在位子宮內(nèi)膜30例及異位子宮內(nèi)膜組織37例,分別檢測 miR-106a-5p、miR-20b-5p、CCNE1、PTEN 的表達,探討它們在內(nèi)異癥內(nèi)膜組織中的表達模式及rAFS和內(nèi)膜周期對它們表達的影響,同時研究miR-20b-5p、miR-106a-5p對子宮內(nèi)膜異位癥細胞增殖與凋亡的影響。
3 實驗方法 1)標本的獲取:無菌操作下,從30例EM患者中獲得37例內(nèi)異癥異位內(nèi)膜組織(其中1例為雙側(cè)卵巢子宮內(nèi)膜異位囊腫,4例合并腹膜EM,2例合并深部浸潤型EM,故不同病灶分別取材),標本離體后立即取1 cm2大小組織,凍存于液氮。2)總RNA的提取及mRNA的qRT-PCR:用TRIzol(美國invitrogen)試劑提取組織總RNA,用NanoDrop微量分光光度計(美國Thermo)檢測總RNA質(zhì)量,OD260/OD280=1.8-2.0、OD260/OD230>2.0為合格樣品。將合格總RNA逆轉(zhuǎn)錄,使用cDNA第一鏈逆轉(zhuǎn)錄合成試劑盒(美國Thermo)進行,熒光實時定量PCR反應(yīng)用qPCR預(yù)混試劑(日本TOYOBO)進行,實驗步驟均按照相關(guān)試劑說明書嚴格進行。PTEN、CCNE1擴增引物序列參見文獻[9],以β-actin為內(nèi)參。擴增條件:95℃1 min 1個循環(huán),94℃15 s、60℃30 s、72℃40 s 45個循環(huán)。3)miRNA的qRT-PCR:采用莖環(huán)特異性引物法進行逆轉(zhuǎn)錄[10],其他步驟同mRNA。莖環(huán)逆轉(zhuǎn)錄引物序列:miR-20b-5p,GTCGTAT CCAGTGCAGGGTCCGAGGTATTCGCACTGGATAC GACCTACCTG;miR-106a-5p,GTCGTATCCAGT GCAGGGTCCGAGGTATTCGCACTGGATACGACG ATGGAC。得到cDNA模板,對cDNA模板進行qPCR反應(yīng)。引物序列,miR-20b-5p上游:5'-GCTGCAAAGTGCTCATAGTG-3',miR-106a-5p上游:5'-CGTGACAAAAGTGCTTACAGTG,下游通用引物序列:5'-GCAGGGTCCGAGGTATTC-3'。以U6為內(nèi)參。擴增反應(yīng)條件:95℃1 min 1個循環(huán),94℃15 s、55℃30 s、72℃40 s 45個循環(huán);每個樣本重復(fù)3次。表達水平采用相對定量2-△△CT方法計算得出。
4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS21.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料經(jīng)正態(tài)性檢驗,不滿足正態(tài)分布的資料應(yīng)用Mann-Whitney U檢驗及Kruskal-Wallis H檢驗,兩兩比較結(jié)果采用調(diào)整顯著性后的P值。滿足正態(tài)性的采用t檢驗及單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗。MiR-106a-5p、miR-20b-5p與PTEN、CCNE1表達水平的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析。P<0.05 (雙側(cè))為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
1 三組組織標本中相關(guān)指標比較 Ec與Eu相比,miR-20b-5p(0.26±0.24 vs 0.92±0.40)、miR-106a-5p(0.78±0.37 vs 1.79±0.68)表達量均顯著下降(P均<0.001);PTEN mRNA(2.34±1.27 vs 0.92±0.35)的表達量顯著上升(P<0.001);CCNE1 mRNA(0.78±0.35 vs 1.12±0.44)的表達量顯著下降(P=0.005);Eu與N相比,miR-20b-5p(0.92±0.40 vs 0.56±0.23)表達量顯著上升(P=0.038);PTEN(0.92±0.35 vs 1.28±0.36)表達量顯著下降(P=0.049),miR-106a-5p(1.79±0.68 vs 1.33±0.52)及 CCNE1(1.12±0.44 vs 1.35±0.53)的表達未見明顯差異(P>0.05)。見圖1。
2 異位內(nèi)膜組織標本中rAFS分期、內(nèi)膜周期對相關(guān)指標表達的影響 異位內(nèi)膜組織標本中,未發(fā)現(xiàn)miR-20b-5p、miR-106a-5p、PTEN、CCNE1的表達在不同rAFS分期及不同內(nèi)膜周期中存在統(tǒng)計學(xué)差異(P均>0.05)。見表1和表2。
圖1 MiR-20b-5p、 miR-106a-5p、 PTEN、 CCNE1在三組表達的比較Fig. 1 Comparison of expression levels of miR-20b-5p, miR-106a-5p, PTEN, CCNE1 in three groups
3 MiR-20b-5p、miR-106a-5p與PTEN表達水平的相關(guān)性 MiR-20b-5p與PTEN mRNA在在位內(nèi)膜(r=-0.63,P<0.001)及異位內(nèi)膜(r=-0.42,P=0.01)中的表達均呈負相關(guān);miR-106a-5p與PTEN mRNA的表達在在位內(nèi)膜(r=-0.14,P=0.465)及異位內(nèi)膜(r=-0.25,P=0.142)中均不存在相關(guān)性。
表1 不同rAFS分期異位內(nèi)膜中microRNA和mRNA的表達Tab. 1 Expression of microRNA and mRNA in Ec group for different rAFS
表2 不同內(nèi)膜周期患者異位內(nèi)膜中 microRNA和mRNA的表達Tab. 2 Expression of microRNA and mRNA in Ec group for different menstrual cycle
已有證據(jù)表明子宮內(nèi)膜異位癥中大量miRNAs存在差異表達,其中包括miR-183、miR-200b、miR451、miR-29c、miR-196、miR-23 等[11-14]。它們參與調(diào)節(jié)內(nèi)異癥的細胞生長、黏附、侵襲、遷移及凋亡等生物學(xué)過程[15]。成熟體序列miR-20b-5p位于性染色體Xq26.2,該區(qū)域為染色體脆性區(qū)域,其突變與人類多種腫瘤的發(fā)生相關(guān)[5]。miR-106a-5p與miR-20b-5p同屬miR-106a-363基因簇中的成員,已被證實在多種腫瘤性疾病中存在差異表達[6,16]。有研究表明miR-106a-5p是腫瘤發(fā)生發(fā)展中的重要調(diào)節(jié)子,其過表達能上調(diào)FAS凋亡途徑[17]。然而,二者在EM發(fā)生中的作用尚不得知。
本研究發(fā)現(xiàn),異位內(nèi)膜與在位內(nèi)膜相比,PTEN mRNA的表達升高,CCNE1的表達降低。分析原因可能是EM是一種逐步進展的疾病,早期異位病灶中細胞增殖活力增強,晚期異位病灶組織發(fā)生反復(fù)出血,導(dǎo)致壓迫及壞死,病灶組織纖維化,細胞增殖活力減弱,而本實驗中選取病例多數(shù)屬于晚期。
本研究還發(fā)現(xiàn),異位內(nèi)膜組織較在位內(nèi)膜miR-20b-5p的表達減少,PTEN mRNA的表達增加;在位內(nèi)膜組織較正常內(nèi)膜miR-20b-5p的表達增加,PTEN mRNA的表達減少,且miR-20b-5p與PTEN mRNA的表達呈負相關(guān)關(guān)系,提示在位內(nèi)膜有更強的增殖能力,而凋亡能力減弱,這有利于子宮內(nèi)膜的異位存活。有文獻報道PTEN mRNA是miR-20b-5p的靶基因之一,能夠在轉(zhuǎn)錄后水平抑制其表達且miR-20b-5p能夠明顯促進前列腺癌細胞的增殖及轉(zhuǎn)移[5,18]。上述結(jié)果均表明miR-20b-5p可能通過調(diào)節(jié)PTEN的表達,影響細胞增殖,從而在子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)病中發(fā)揮重要作用。
有研究表明,PTEN是miR-106a-5p的直接靶基因。而本研究中,異位內(nèi)膜組織較在位內(nèi)膜組織miR-106a-5p的表達量明顯下降,PTEN的表達升高,但未發(fā)現(xiàn)兩者之間存在明顯的相關(guān)性。miR-106a-5p在EM中的具體作用機制有待進一步驗證。
綜上,異位內(nèi)膜較在位內(nèi)膜miR-20b-5p和miR-106a-5p表達明顯下降,在位內(nèi)膜較正常內(nèi)膜miR-20b-5p表達明顯升高、miR-106a-5p的表達無明顯差異。在異位及在位組織中miR-20b-5p與PTEN的表達呈負相關(guān)關(guān)系。提示miR-20b-5p可能通過PTEN上調(diào)細胞增殖,促進EM的發(fā)病。miR-20b-5p可能成為EM潛在治療位點。