鼻咽癌肿瘤干细胞miRNAs和 lncRNAs及mRNAs表达谱分析

【摘要】 目的 明确鼻咽癌肿瘤干细胞基因表达图谱， 为进一步探索鼻咽癌肿瘤干细胞的生物学特性打下基础。方法 采用芯片技术检测鼻咽癌肿瘤干细胞CNE-2S的微小RNA（miRNAs）、 长链非编码RNA（lncRNAs）和信使RNA（mRNAs）表达， 与其母细胞CNE-2相比较， 寻找其差异。结果 与CNE-2相比， CNE-2S中表达miRNAs上升2倍43个， 下降54个；lncRNAs上升757个， 下降3034个；mRNAs上升1088 个， 下降2265个。结论 鼻咽癌肿瘤干细胞CNE-2S与其母细胞CNE-2相比， miRNAs、 lncRNAs和mRNAs表达差异较为显著， 提示其具体不同的生物学活性。

【关键词】 鼻咽癌；肿瘤干细胞；微小RNA；长链非编码RNA；信使RNA

DOI：10.14163/ki.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

复发和高转移是鼻咽患者生存率无法上升的主要原因[1]， 肿瘤干细胞假说为鼻咽癌的复发提供了可能的解释[2， 3]。本研究拟采用芯片技术比较CNE-2S与CNE-2之间的miRNAs、 lncRNAs和mRNAs的表达差异， 明确CNE-2S的生物学功能， 为揭示鼻咽癌复发和转移的分子机制提供帮助。

1 材料与方法

1. 1 实验材料 鼻咽癌低分化细胞株CNE-2[4]由本课题组保存， 鼻咽癌肿瘤干细胞CNE-2S[3]由本课题组构建。Total RNA 提取试剂TRIzol （Invitrogen公司）， Human miRNA Microarray， Release 18.0， 8×60K芯片（Agilent公司）， 晶芯? lncRNA+mRNA 表达谱芯片 （博奥公司）。

1. 2 实验方法

1. 2. 1 总核糖核酸（RNA）的提取和质检 采用Trizol法提取组织或细胞样品的总RNA， 用分光光度计定量， 甲醛变性胶电泳质检total RNA的质量。

1. 2. 2 芯片检测 总RNA的纯化、标记、反转录及芯片检测等实验委托生物芯片北京国家工程研究中心完成。

1. 2. 3 数据提取及芯片结果分析以Cluster 3.0软件进行聚类分析。

2 结果

2. 1 芯片结果的聚类分析 以Cluster 3.0 软件对芯片结果进行聚类分析， 相对CNE-2、CNE-2S在miRNAs、lncRNAs和mRNAs的表达图谱上均有较大差异， 说明二者的基因表达及调控方式有较大不同。

2. 2 芯片表达谱分析

2. 2. 1 miRNAs表达分析 与CNE-2相比， CNE-2S表达上升2倍以上的miRNAs共43个， 其中miR-100-5p表达上升最为显著， 为4.79倍。表达下降2倍以上的miRNAs共54个， 其中miR-205-5p表达下降最为显著， 为227.20倍。

2. 2. 2 lncRNAs表达分析 与CNE-2相比， CNE-2S表达上升2倍以上的lncRNAs共757个， 其中RNA53174表达上升最为显著， 为44.79倍。表达下降2倍以上的lncRNAs共3034个， 其中RNA63048表达下降最为显著， 为337.49倍。

2. 2. 3 mRNAs表达分析 与CNE-2相比， CNE-2S表达上升2倍以上的mRNAs共1088个， 其中CALB2表达上升最为显著， 为149.86倍。表达下降2倍以上的mRNAs共2265个， 其中DNAJB3表达下降最为显著， 为112.21倍。

3 讨论

肿瘤干细胞假说为鼻咽癌复发和转移提供了可能的解释， 对于肿瘤干细胞生物学特性的深入观察， 将为明确鼻咽癌复发的分子机制提供线索。利用芯片技术， 可以从全景上观察肿瘤干细胞的基因表达异常， 使临床医务工作者更为深入的理解鼻咽癌的发生机制。鼻咽癌中表达降低的miRNAs往往与鼻咽癌的发生有更为密切的关系[5]， 本研究结果也同样发现， 表达下降的miRNAs下降倍数远较表达上升的miRNAs上升倍数为高。在另一项研究中也同样证实miR-223在鼻咽癌中表达下降较为显著， 且通下调控其靶基因肌腱膜纤维肉瘤癌基因同源物B（MAFB）参与鼻咽癌的发生过程[6]。同样在结肠癌的研究中也发现， 表达下降的miRNAs与肿瘤干细胞特性的维护相关[7]。

综上所述， 鼻咽癌肿瘤干细胞CNE-2S与其母细胞CNE-2相比， miRNAs、 lncRNAs和mRNAs表达差异较为显著， 提示其具体不同的生物学活性。

参考文献

[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， 张鑫， 李祥勇， 等.鼻咽癌肿瘤干细胞样细胞亚群的分离及初步鉴定. 中国肿瘤临床， 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]