鼻咽癌腫瘤干細胞miRNAs和 lncRNAs及mRNAs表達譜分析

楊萬勇　陳波　阮富旺

【摘要】 目的 明確鼻咽癌腫瘤干細胞基因表達圖譜， 為進一步探索鼻咽癌腫瘤干細胞的生物學特性打下基礎。方法 采用芯片技術檢測鼻咽癌腫瘤干細胞CNE-2S的微小RNA（miRNAs）、 長鏈非編碼RNA（lncRNAs）和信使RNA（mRNAs）表達， 與其母細胞CNE-2相比較， 尋找其差異。結果 與CNE-2相比， CNE-2S中表達miRNAs上升2倍43個， 下降54個；lncRNAs上升757個， 下降3034個；mRNAs上升1088 個， 下降2265個。結論 鼻咽癌腫瘤干細胞CNE-2S與其母細胞CNE-2相比， miRNAs、 lncRNAs和mRNAs表達差異較為顯著， 提示其具體不同的生物學活性。

【關鍵詞】 鼻咽癌；腫瘤干細胞；微小RNA；長鏈非編碼RNA；信使RNA

DOI：10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.17.194

Analysis of expression profile of miRNAs， lncRNAs and mRNAs in nasopharynx cancer tumor stem cell YANG Wan-yong， CHEN Bo， RUAN Fu-wang. Dongguan City Guanghua Hospital， Donggaun 523416， China

【Abstract】 Objective To clarify expression profile of nasopharynx cancer tumor stem cell gene， and to provide reference for further research of biological characteristics in nasopharynx cancer tumor stem cell. Methods Chip technology was applied to detect expression of micro RNA （miRNAs）， long non-coding RNA （lncRNAs） and messenger RNA （mRNAs） in nasopharynx cancer tumor stem cell CNE-2S， comparing with their metrocyte CNE-2. Results Comparing with CNE-2， CNE-2S contained 43 miRNAs with 2 times increase and 54 decrease； 757 increased lncRNAs and 3034 decrease； 1088 increased mRNAs and 2265 decrease. Conclusion Comparing with metrocyte CNE-2， nasopharynx cancer tumor stem cell CNE-2S contains more remarkable expression of miRNAs， lncRNAs and mRNAs， which reveals their different biological activity.

【Key words】 Nasopharynx cancer； Tumor stem cell； Micro RNA； Long non-coding RNA； Messenger RNA

復發和高轉移是鼻咽患者生存率無法上升的主要原因[1]， 腫瘤干細胞假說為鼻咽癌的復發提供了可能的解釋[2， 3]。本研究擬采用芯片技術比較CNE-2S與CNE-2之間的miRNAs、 lncRNAs和mRNAs的表達差異， 明確CNE-2S的生物學功能， 為揭示鼻咽癌復發和轉移的分子機制提供幫助。

1 材料與方法

1. 1 實驗材料 鼻咽癌低分化細胞株CNE-2[4]由本課題組保存， 鼻咽癌腫瘤干細胞CNE-2S[3]由本課題組構建。Total RNA 提取試劑TRIzol （Invitrogen公司）， Human miRNA Microarray， Release 18.0， 8×60K芯片（Agilent公司）， 晶芯? lncRNA+mRNA 表達譜芯片 （博奧公司）。

1. 2 實驗方法

1. 2. 1 總核糖核酸（RNA）的提取和質檢 采用Trizol法提取組織或細胞樣品的總RNA， 用分光光度計定量， 甲醛變性膠電泳質檢total RNA的質量。

1. 2. 2 芯片檢測 總RNA的純化、標記、反轉錄及芯片檢測等實驗委托生物芯片北京國家工程研究中心完成。

1. 2. 3 數據提取及芯片結果分析以Cluster 3.0軟件進行聚類分析。

2 結果

2. 1 芯片結果的聚類分析 以Cluster 3.0 軟件對芯片結果進行聚類分析， 相對CNE-2、CNE-2S在miRNAs、lncRNAs和mRNAs的表達圖譜上均有較大差異， 說明二者的基因表達及調控方式有較大不同。

2. 2 芯片表達譜分析

2. 2. 1 miRNAs表達分析 與CNE-2相比， CNE-2S表達上升2倍以上的miRNAs共43個， 其中miR-100-5p表達上升最為顯著， 為4.79倍。表達下降2倍以上的miRNAs共54個， 其中miR-205-5p表達下降最為顯著， 為227.20倍。

2. 2. 2 lncRNAs表達分析 與CNE-2相比， CNE-2S表達上升2倍以上的lncRNAs共757個， 其中RNA53174表達上升最為顯著， 為44.79倍。表達下降2倍以上的lncRNAs共3034個， 其中RNA63048表達下降最為顯著， 為337.49倍。

2. 2. 3 mRNAs表達分析 與CNE-2相比， CNE-2S表達上升2倍以上的mRNAs共1088個， 其中CALB2表達上升最為顯著， 為149.86倍。表達下降2倍以上的mRNAs共2265個， 其中DNAJB3表達下降最為顯著， 為112.21倍。

3 討論

腫瘤干細胞假說為鼻咽癌復發和轉移提供了可能的解釋， 對于腫瘤干細胞生物學特性的深入觀察， 將為明確鼻咽癌復發的分子機制提供線索。利用芯片技術， 可以從全景上觀察腫瘤干細胞的基因表達異常， 使臨床醫務工作者更為深入的理解鼻咽癌的發生機制。鼻咽癌中表達降低的miRNAs往往與鼻咽癌的發生有更為密切的關系[5]， 本研究結果也同樣發現， 表達下降的miRNAs下降倍數遠較表達上升的miRNAs上升倍數為高。在另一項研究中也同樣證實miR-223在鼻咽癌中表達下降較為顯著， 且通下調控其靶基因肌腱膜纖維肉瘤癌基因同源物B（MAFB）參與鼻咽癌的發生過程[6]。同樣在結腸癌的研究中也發現， 表達下降的miRNAs與腫瘤干細胞特性的維護相關[7]。

綜上所述， 鼻咽癌腫瘤干細胞CNE-2S與其母細胞CNE-2相比， miRNAs、 lncRNAs和mRNAs表達差異較為顯著， 提示其具體不同的生物學活性。

參考文獻

[1] Razak AR， Siu LL， Liu FF， et al. Nasopharyngeal carcinoma： the next challenges. Eur J Cancer， 2010， 46（11）：1967-1978.

[2] Wei P， Niu M， Pan S， et al. Cancer stem-like cell： a novel target for nasopharyngeal carcinoma therapy. Stem Cell Res Ther， 2014， 5（2）：44.

[3] 冀天星， 張鑫， 李祥勇， 等.鼻咽癌腫瘤干細胞樣細胞亞群的分離及初步鑒定. 中國腫瘤臨床， 2013， 40（13）：754-757.

[4] Zhang SZ， Gao XK， Zeng Y. Cytogenetic studies on an epithelial cell line derived from poorly differentiated nasopharyngeal carcinoma. Int J Cancer， 1983， 31（5）：587-590.

[5] Chen HC， Chen GH， Chen YH， et al. MicroRNA deregulation and pathway alterations in nasopharyngeal carcinoma. Br J Cancer， 2009， 100（6）：1002-1011.

[6] Yang W， Lan X， Li D， et al. MiR-223 targeting MAFB suppresses proliferation and migration of nasopharyngeal carcinoma cells. BMC Cancer， 2015（15）：461.

[7] Fang Y， Xiang J， Chen Z， et al. miRNA expression profile of colon cancer stem cells compared to non-stem cells using the SW1116 cell line. Oncol Rep， 2012， 28（6）：2115-2124.

[收稿日期：2016-02-19]