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目的:检测非小细胞肺癌患者循环血中外泌体内miRNA的表达种类及表达量,查找并分析差异性表达的miRNA与患者自身临床病理特征及预后的关系。
方法:选取2017年到2019年四川省肿瘤医院首诊非手术治疗的17例非小细胞肺癌患者,主要采用放射治疗的治疗手段,并分治疗前和治疗中两次采集患者静脉血样,用SeraMir?外泌体RNA扩增试剂盒提取血浆中外泌体并扩增外泌体内的RNA,构建RNA的cDNA文库和qPCR定量后进行高通量测序,筛选测序结果,鉴定出miRNA,使用RNA-seq分析软件分析,miRNA表达量用TPM进行表达量归一化处理。将患者分别按病理分期、肿瘤体积消退率大小、免疫组织化学检查结果等临床病理特征进行分组比对,同时比对治疗前和治疗中的样本,查找表达差异有统计学意义的miRNA,分析各种差异表达的miRNA的表型特征与患者临床病理特征的相关性。
结果:17例患者中的5例抽取了治疗前和治疗中两次血液样本,将这22个血浆样本根据患者的病理分期、肿瘤体积消退率(TRG)等临床病例特征,分组分析患者循环血Exo-miRNA的差异表达情况。
1.研究对象的基本情况
17例患者的男女比为12:5,年龄范围在48~77岁之间,平均年龄为62.2岁,病理分期为Ⅰ期的1例,Ⅲ期的6例,Ⅳ期的10例,9例患者行单纯放疗(RT),6例行放化疗结合(CRT),2例靶向治疗(TRT),经治疗TRG小于等于30%的(1组)6例,TRG介于30%~50%的(2组)7例,TRG大于等于50%的(3组)4例,RESIST评分部分缓解(PR)的10例,疾病稳定(SD)的4例,疾病进展(PD)的3例。22个血浆样本中治疗前的13个,其中同源样本5个,非同源样本8个,治疗中的样本9个,同源5个,非同源4个;鳞癌样本12个,腺癌样本9个,低分化癌样本1个;Ⅰ期样本2个,Ⅲ期样本5个,Ⅳ期样本15个。
2.治疗前差异表达的miRNA情况
治疗前,Ⅰ期较Ⅲ期显著上调的有miR-451a(|log2FoldChange|=3.284,P=2.88E-11)等32种miRNA,下调的有miR-146a-5p(|log2FoldChange|=1.347,P=0.005)等23种miRNA,Ⅰ期较Ⅳ期上调的有miR-432-5p(|log2FoldChange|=1.8289,P=0.0009)等27种miRNA,下调的有miR-146a-3p(|log2FoldChange|=1.6122,P=0.005)等14种,Ⅲ期较Ⅳ期显著上调的有miR-3161(|log2FoldChange|=1.8751,P=0.001757)等4种miRNA,下调的有miR-451a(|log2FoldChange|=1.9331,P=0.000424)等8种miRNA,其中,miR-490-3p在三个病理分期中共同差异表达,表现为Ⅲ期较Ⅳ期高表达,|log2FoldChange|=1.497,P=0.016308,Ⅲ期较Ⅰ期高表达|log2FoldChange|=1.507,P=0.027,Ⅳ期较Ⅰ期高表达|log2FoldChange|=1.48,P=0.035;miR-3161也表现为Ⅲ期较Ⅳ期上调(|log2FoldChange|=1.8751,P=0.001757),Ⅲ期较Ⅰ期上调(|log2FoldChange|=1.591,P=0.021)。各个病理分期患者的转归表现为Ⅰ期患者100%PR;Ⅲ期患者40%PR,40%SD,20%PD;Ⅳ期患者67%PR,20%SD,13%PD。
治疗前TRG1组血样较2组血样miR-92a-3p(|log2FoldChange|=1.1854,P=0.004421)等12种miRNA上调,miR-210-3p(|log2FoldChange|=1.2791,P=0.002504)等12种miRNA下调,1组血样较3组血样上调的有miR-34c-5p(|log2FoldChange|=1.5064,P=0.022304)等6种miRNA,下调的有miR-96-5p(|log2FoldChange|=1.6069,P=0.007731)等5种miRNA,其中miR-92a-3p表现为1组表达高于2组和3组。本组患者中,1组的有25%转归达到PR,75%为SD;2组有83%达到PR,3组的有67%达到PR。
治疗前TTF-1阳性患者血样(5个)较TTF-1阴性患者血样(3个)的miR-206(|log2FoldChange|=1.5719,P=0.011722)等4种miRNA表达均上调,而miR-372-5p(|log2FoldChange|=1.5697,P=0.005833)等3种miRNA的表达下调。
3.治疗过程中表达发生变化的miRNA情况
比对治疗前和治疗中的血样,3种miRNA在同源和非同源血浆中均表现为治疗中表达量下降,miR-3174在同源血浆和非同源血浆中的差异度相似,|log2FoldChange|均为1.3左右,P<0.01,miR-451b和miR-375-3p在非同源血浆中的差异度较同源血浆更高,分别为同源血浆的|log2FoldChange|=1.0778,P=0.03825、|log2FoldChange|=1.0361,P=0.045695和非同源血浆的|log2FoldChange|=1.1488,P=0.022709、|log2FoldChange|=1.1415,P=0.018463。治疗前血样的患者经治疗后TRG≤30%的占比为30.8%,TRG>30%的占比为69.2%,在后期的RESIST评分中,达PD的人数占比为7.7%;而治疗中血样的患者经治疗后TRG≤30%的占比为44.4%,TRG>30%的占比为55.5%,在RESIST评分中,达PD的人数占比为22.2%。
在TRG的各个分组中,部分miRNA在治疗前组间无显著差异,治疗中出现差异表达。在1组和2组的比较中,1组表达更高的是miR-11400,|log2FoldChange|=1.7506,P=0.003513;1组表达更低的有miR-19a-3p(|log2FoldChange|=1.2402,P=0.012602)、miR-19b-3p(|log2FoldChange|=1.1459,P=0.020787)、miR-142-3p(|log2FoldChange|=1.0652,P=0.023799),1组比3组上调的有miR-206(|log2FoldChange|=2.8866,P=1.83E-05),下调的有miR-19a-3p(|log2FoldChange|=2.1949,P=0.000607)、miR-19b-3p(|log2FoldChange|=2.2572,P=0.000132)、miR-142-3p(|log2FoldChange|=1.9986,P=0.000419)。
TTF-1阴性血样在治疗中比治疗前下调的有miR-197-5p、miR-148a-3p、miR-511-5p。
结论:1.在本实验中NSCLC患者的miR-92a-3p、miR-19、miR-142-3p的高表达与患者的治疗肿瘤消退体积正相关;miR-3174、miR-375、miR-451过表达与肿瘤消退体积正相关,且提示预后更好。
2.在本实验中NSCLC患者的miR-3161和miR-490-3p高表达与预后负相关,miR-34c-5p在NSCLC中的表达量与肿瘤消退体积负相关。
3.在本实验中NSCLC患者的miR-206在肺腺癌中的表达与TTF-1的表达密切相关;miR-11400首次被发现在Ⅰ期患者中表达高于Ⅲ期患者,且在TRG小于等于30%的患者中表达量高于TRG大于30%的患者。
本文借临床NSCLC患者的循环血Exo-miRNA的差异表达定量分析,从临床角度验证了部分miRNA在NSCLC细胞实验中的结果,同时结合患者临床特征查找到Exo-miRNA的表型特征,有利于对一些研究较少的miRNA作进一步实验研究。
方法:选取2017年到2019年四川省肿瘤医院首诊非手术治疗的17例非小细胞肺癌患者,主要采用放射治疗的治疗手段,并分治疗前和治疗中两次采集患者静脉血样,用SeraMir?外泌体RNA扩增试剂盒提取血浆中外泌体并扩增外泌体内的RNA,构建RNA的cDNA文库和qPCR定量后进行高通量测序,筛选测序结果,鉴定出miRNA,使用RNA-seq分析软件分析,miRNA表达量用TPM进行表达量归一化处理。将患者分别按病理分期、肿瘤体积消退率大小、免疫组织化学检查结果等临床病理特征进行分组比对,同时比对治疗前和治疗中的样本,查找表达差异有统计学意义的miRNA,分析各种差异表达的miRNA的表型特征与患者临床病理特征的相关性。
结果:17例患者中的5例抽取了治疗前和治疗中两次血液样本,将这22个血浆样本根据患者的病理分期、肿瘤体积消退率(TRG)等临床病例特征,分组分析患者循环血Exo-miRNA的差异表达情况。
1.研究对象的基本情况
17例患者的男女比为12:5,年龄范围在48~77岁之间,平均年龄为62.2岁,病理分期为Ⅰ期的1例,Ⅲ期的6例,Ⅳ期的10例,9例患者行单纯放疗(RT),6例行放化疗结合(CRT),2例靶向治疗(TRT),经治疗TRG小于等于30%的(1组)6例,TRG介于30%~50%的(2组)7例,TRG大于等于50%的(3组)4例,RESIST评分部分缓解(PR)的10例,疾病稳定(SD)的4例,疾病进展(PD)的3例。22个血浆样本中治疗前的13个,其中同源样本5个,非同源样本8个,治疗中的样本9个,同源5个,非同源4个;鳞癌样本12个,腺癌样本9个,低分化癌样本1个;Ⅰ期样本2个,Ⅲ期样本5个,Ⅳ期样本15个。
2.治疗前差异表达的miRNA情况
治疗前,Ⅰ期较Ⅲ期显著上调的有miR-451a(|log2FoldChange|=3.284,P=2.88E-11)等32种miRNA,下调的有miR-146a-5p(|log2FoldChange|=1.347,P=0.005)等23种miRNA,Ⅰ期较Ⅳ期上调的有miR-432-5p(|log2FoldChange|=1.8289,P=0.0009)等27种miRNA,下调的有miR-146a-3p(|log2FoldChange|=1.6122,P=0.005)等14种,Ⅲ期较Ⅳ期显著上调的有miR-3161(|log2FoldChange|=1.8751,P=0.001757)等4种miRNA,下调的有miR-451a(|log2FoldChange|=1.9331,P=0.000424)等8种miRNA,其中,miR-490-3p在三个病理分期中共同差异表达,表现为Ⅲ期较Ⅳ期高表达,|log2FoldChange|=1.497,P=0.016308,Ⅲ期较Ⅰ期高表达|log2FoldChange|=1.507,P=0.027,Ⅳ期较Ⅰ期高表达|log2FoldChange|=1.48,P=0.035;miR-3161也表现为Ⅲ期较Ⅳ期上调(|log2FoldChange|=1.8751,P=0.001757),Ⅲ期较Ⅰ期上调(|log2FoldChange|=1.591,P=0.021)。各个病理分期患者的转归表现为Ⅰ期患者100%PR;Ⅲ期患者40%PR,40%SD,20%PD;Ⅳ期患者67%PR,20%SD,13%PD。
治疗前TRG1组血样较2组血样miR-92a-3p(|log2FoldChange|=1.1854,P=0.004421)等12种miRNA上调,miR-210-3p(|log2FoldChange|=1.2791,P=0.002504)等12种miRNA下调,1组血样较3组血样上调的有miR-34c-5p(|log2FoldChange|=1.5064,P=0.022304)等6种miRNA,下调的有miR-96-5p(|log2FoldChange|=1.6069,P=0.007731)等5种miRNA,其中miR-92a-3p表现为1组表达高于2组和3组。本组患者中,1组的有25%转归达到PR,75%为SD;2组有83%达到PR,3组的有67%达到PR。
治疗前TTF-1阳性患者血样(5个)较TTF-1阴性患者血样(3个)的miR-206(|log2FoldChange|=1.5719,P=0.011722)等4种miRNA表达均上调,而miR-372-5p(|log2FoldChange|=1.5697,P=0.005833)等3种miRNA的表达下调。
3.治疗过程中表达发生变化的miRNA情况
比对治疗前和治疗中的血样,3种miRNA在同源和非同源血浆中均表现为治疗中表达量下降,miR-3174在同源血浆和非同源血浆中的差异度相似,|log2FoldChange|均为1.3左右,P<0.01,miR-451b和miR-375-3p在非同源血浆中的差异度较同源血浆更高,分别为同源血浆的|log2FoldChange|=1.0778,P=0.03825、|log2FoldChange|=1.0361,P=0.045695和非同源血浆的|log2FoldChange|=1.1488,P=0.022709、|log2FoldChange|=1.1415,P=0.018463。治疗前血样的患者经治疗后TRG≤30%的占比为30.8%,TRG>30%的占比为69.2%,在后期的RESIST评分中,达PD的人数占比为7.7%;而治疗中血样的患者经治疗后TRG≤30%的占比为44.4%,TRG>30%的占比为55.5%,在RESIST评分中,达PD的人数占比为22.2%。
在TRG的各个分组中,部分miRNA在治疗前组间无显著差异,治疗中出现差异表达。在1组和2组的比较中,1组表达更高的是miR-11400,|log2FoldChange|=1.7506,P=0.003513;1组表达更低的有miR-19a-3p(|log2FoldChange|=1.2402,P=0.012602)、miR-19b-3p(|log2FoldChange|=1.1459,P=0.020787)、miR-142-3p(|log2FoldChange|=1.0652,P=0.023799),1组比3组上调的有miR-206(|log2FoldChange|=2.8866,P=1.83E-05),下调的有miR-19a-3p(|log2FoldChange|=2.1949,P=0.000607)、miR-19b-3p(|log2FoldChange|=2.2572,P=0.000132)、miR-142-3p(|log2FoldChange|=1.9986,P=0.000419)。
TTF-1阴性血样在治疗中比治疗前下调的有miR-197-5p、miR-148a-3p、miR-511-5p。
结论:1.在本实验中NSCLC患者的miR-92a-3p、miR-19、miR-142-3p的高表达与患者的治疗肿瘤消退体积正相关;miR-3174、miR-375、miR-451过表达与肿瘤消退体积正相关,且提示预后更好。
2.在本实验中NSCLC患者的miR-3161和miR-490-3p高表达与预后负相关,miR-34c-5p在NSCLC中的表达量与肿瘤消退体积负相关。
3.在本实验中NSCLC患者的miR-206在肺腺癌中的表达与TTF-1的表达密切相关;miR-11400首次被发现在Ⅰ期患者中表达高于Ⅲ期患者,且在TRG小于等于30%的患者中表达量高于TRG大于30%的患者。
本文借临床NSCLC患者的循环血Exo-miRNA的差异表达定量分析,从临床角度验证了部分miRNA在NSCLC细胞实验中的结果,同时结合患者临床特征查找到Exo-miRNA的表型特征,有利于对一些研究较少的miRNA作进一步实验研究。