第二臨床醫(yī)學院郝敏課題組在《生物醫(yī)學與藥物治療》報道葉酸抑制人宮頸癌細胞miR-27a-3p表達及致癌活性的研究成果
近日，山西醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院郝敏教授團隊利用國家重點專項課題“宮頸上皮內(nèi)瘤變進展的預警模式及治療策略優(yōu)化的多中心研究”宮頸癌篩查的大樣本人群數(shù)據(jù)在宮頸癌防治領域取得科研進展。其研究揭示了宮頸癌細胞中mir-27a可能是該疾病的一個特異性生物標志物和有前景的治療靶點。論文于2019年11月6日被Biomedicine & Pharmacotherapy雜志接收，題目為“Folate inhibits miR-27a-3p expression during cervical carcinoma progression and oncogenic activity in human cervical cancer cells”。
山西省處于內(nèi)陸地區(qū)，已知沿太行山脈走形的地域既是山西宮頸癌的高發(fā)區(qū)域，又是與葉酸缺乏相關(guān)的新生兒神經(jīng)管畸形高發(fā)區(qū)域，二者之間是否存在某些共同之處？課題組前期以人群現(xiàn)場（陽曲地區(qū)）為基礎的大樣本、流行病學調(diào)查研究同樣顯示，血清葉酸水平低與CIN級別的增加密切相關(guān)，且與HR-HPV感染存在正相加交互作用[2]。近年研究顯示，葉酸缺乏參與調(diào)控miRNA異常表達與人體多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，包括神經(jīng)管畸形[6]、肝細胞癌[7]、人類淋巴母細胞瘤[8]等。然而葉酸缺乏是否同樣可通過調(diào)控miRNA異常表達，在宮頸癌發(fā)生中發(fā)揮作用呢？目前國內(nèi)外未見相關(guān)報道。據(jù)此推測，葉酸缺乏可能是HR-HPV感染致宮頸癌發(fā)生的重要協(xié)同因素。葉酸參與DNA合成和DNA甲基化，導致腫瘤抑制基因（啟動子區(qū)）高度甲基化，轉(zhuǎn)錄沉默，葉酸缺乏導致基因表達或不表達減少。miRNA表達異常是宮頸癌表觀遺傳機制的重要組成部分。
1.利用生物信息學分析miRNA芯片篩選的葉酸差異的宮頸癌組織miRNA表達譜并利用不同宮頸組織中miR-27a-3p的表達及其與血清葉酸的相關(guān)性進行驗證
本研究發(fā)現(xiàn)葉酸干預可影響鱗癌組織中miRNA的異常表達。通過go和kegg富集分析，發(fā)現(xiàn)miR-27a-3p通過miRNA靶網(wǎng)絡位于兩個網(wǎng)絡的核心。此外，利用string網(wǎng)站和cytoscape軟件識別的degs的ppi網(wǎng)絡建立miRNA通路網(wǎng)絡。通過檢測不同葉酸濃度的SCC組織中miR-27a-3p表達與血清葉酸含量呈負相關(guān)，提示葉酸缺乏誘導的miR-27a-3p上調(diào)可能是宮頸癌的關(guān)鍵分子。
圖1.葉酸濃度差異影響宮頸癌組織中miRNA-27a-3p的表達
2. 葉酸對宮頸癌細胞的增殖、遷移、侵襲均有抑制
選取不同濃度葉酸 (0、 200、 500、1000、2000nM)連續(xù)處理48h，檢測葉酸對于細胞增殖、遷移、侵襲能力。作用48h后，低濃度葉酸作用于Hela和Siha細胞在增殖、遷移、侵襲細胞功能學實驗后，細胞數(shù)目較高濃度葉酸作用于宮頸癌細胞出現(xiàn)的細胞數(shù)目明顯增加。實驗證明通過不同濃度葉酸誘導宮頸癌細胞實驗中，高濃度葉酸明顯限制了細胞的增殖、遷移、侵襲能力。
圖2.葉酸濃度差異影響宮頸癌細胞的增殖、遷移、侵襲
3.不同濃度的葉酸對宮頸癌細胞中miR-27a-3p表達的影響，及miR-27a-3p對宮頸癌細胞增殖、侵襲的作用
選取不同濃度葉酸連續(xù)處理48h，提取宮頸癌細胞的microRNA，利用熒光定量PCR測量miR-27a-3p的表達情況。提示高濃度葉酸作用于宮頸癌細胞在miR-27a-3p表達情況明顯低于低濃度葉酸作用于宮頸癌細胞miR-27a-3p的表達。
為了進一步確認miR-27a-3p是否對宮頸癌細胞增殖侵襲有明顯的作用，運用質(zhì)粒轉(zhuǎn)染誘導miR-27a-3p的表達量上調(diào)和下調(diào)：提示宮頸癌細胞Hela經(jīng)過RNA轉(zhuǎn)染后inhibitor組48小時后數(shù)目較對照組明顯減少。細胞侵襲率顯著下降；mimics組48小時后數(shù)目較對照組明顯增加，細胞侵襲率顯著增加。
圖3.同葉酸密切相關(guān)的miR-27a-3p對宮頸癌細胞的作用
本研究發(fā)現(xiàn)葉酸干預可影響腫瘤組織中miR-27a-3p的異常表達。我們的數(shù)據(jù)表明葉酸能以劑量依賴的方式抑制Hela和Siha細胞系的增殖、遷移和侵襲，這與miR-27a-3p下調(diào)有關(guān)。這些結(jié)果提示miR-27a-3p可能是宮頸癌的一個特異性生物標志物和有希望的治療靶點。
圖7.本課題的技術(shù)路線
山西醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院王哲博士為該論文的第一作者，郝敏教授為論文的通信作者。該項研究得到國家重大研發(fā)項目、國家自然科學基金和山西省自然科學基金的資助。
合作團隊聲明本文所述實驗，均經(jīng)過山西省醫(yī)科大學第二臨床醫(yī)學院倫理委員會的批準和通過，并嚴格按照批件所述的要求和流程實施。實驗所涉及的數(shù)據(jù)遵循國家管理辦法進行儲存和備案。
