Nghiên cứu tính chất biểu hiện của miRNA-141 và gene đích PTEN trên bệnh nhân ung thư vòm họng ở Việt Nam
lượt xem 2
download
Nghiên cứu này đã chứng minh rằng miR-141 tăng biểu hiện 9,38 lần và biểu hiện PTEN giảm đáng kể trong các mẫu sinh thiết UTVH so với mẫu dịch phết lành tính. Trong nghiên cứu tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ mở rộng số lượng mẫu, cũng như nghiên cứu trên các giai đoạn khác nhau của bệnh ung thư.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Nghiên cứu tính chất biểu hiện của miRNA-141 và gene đích PTEN trên bệnh nhân ung thư vòm họng ở Việt Nam
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT BIỂU HIỆN CỦA MIRNA-141 VÀ GENE ĐÍCH PTEN TRÊN BỆNH NHÂN UNG THƯ VÒM HỌNG Ở VIỆT NAM Lao Đức Thuận*, Nguyễn Hoàng Danh, K’ Trọng Nghĩa, Quang Trọng Minh, Nguyễn Hoàng Nhật Minh, Hoàng Văn Nam, Lê Huyền Ái Thúy Trường Đại học Mở TP. Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: thuan.ld@ou.edu.vn TÓM TẮT Gần đây, nhiều bằng chứng cho thấy rằng microRNA-141 (miR-141) có liên quan với ung thư vòm họng (UTVH) do khả năng điều hòa sự biểu hiện của các gene điều chỉnh khối u. Tuy nhiên, công trình nghiên cứu về biểu hiện miR-141 ở bệnh nhân UTVH tại Việt Nam vẫn còn giới hạn. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã sử dụng các công cụ Tin-Sinh học, bao gồm: Pictar, TargetScan, miRDB,... để dự đóa n gene đích của miR-141. Kết quả là, PTEN (phosphatase and homolog tensin), đóng vai trò gây ung thư và liên quan đến quá trình sinh học dẫn đến UTVH, được xác định là đích trực tiếp của miR-141. Sau đó, nhóm nghiên cứu đánh giá biểu hiện miR-141 và PTEN trong các mẫu sinh thiết UTVH và các mẫu dịch phết lành tính. Nghiên cứu này đã chứng minh rằng miR-141 tăng biểu hiện 9,38 lần và biểu hiện PTEN giảm đáng kể trong các mẫu sinh thiết UTVH so với mẫu dịch phết lành tính. Trong nghiên cứu tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ mở rộng số lượng mẫu, cũng như nghiên cứu trên các giai đoạn khác nhau của bệnh ung thư. Từ đó, làm cơ sở để tiếp tục áp dụng các đặc tính miR-141 và PTEN trong chẩn đóa n, tiên lượng cũng như liệu pháp điều trị UTVH. Từ khóa: Ung thư vòm họng, microRNA-141, PTEN. INITIAL STUDY OF MiRNA-141 AND ITS POTENTIAL TARGETED PTEN EXPRESSION IN VIETNAMESE IN NASOPHAYNGEAL CARCINOMA PATIENTS Lao Duc Thuan*, Nguyen Hoang Danh, K’ Trong Nghia, Quang Trong Minh, Nguyen Hoang Nhat Minh, Hoang Van Nam, Le Huyen Ai Thuy Ho Chi Minh City Open University *Corresponding Author: thuan.ld@ou.edu.vn ABSTRACT Recently, accumulating evidences indicated that microRNA-141 (miR-141) is associated with nasopharyngeal carcinoma (NPC) due to their abilities to affect the expression of genes that modulate tumorigenesis. Unfortunately, there are still limit publication about miR-141 expression in Vietnamese nasopharyngeal cancer patients. In this study, we adopted bioinformatics tools, such as Pictar, TargetScan, miRDB, etc. to predict its target gene. As the results, PTEN (phosphatase and tensin homolog gene), acts oncogenic role associated with biological processes lead to the nasopharyngeal carcinogenesis, was identified as the direct target of miR-141. Experimentally, we reported the evaluation of miR-141 and PTEN expression in NPC biopsy samples and non-cancerous swab 110
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học samples. The present study demonstrated that miR-141 was upregulated 9,38 times and PTEN expression was significantly lowered in NPC biopsy samples compared to non-cancerous epithelial swab samples. Our finding demonstrated that the miR-141 was upregulated and PTEN was down-regulated in NPC biopsy samples. In the upcoming research, a larger clinical sample size from patients at each stage of the NPC will be performed to understand the expression pattern of the miR-141 and PTEN for further applied in early diagnosis and prognosis as well as therapeutic of NPC. Keywords: Nasopharyngeal carcinoma, mircoRNA-141, PTEN. TỔNG QUAN của miRNA góp phần vào quá trình Ở Việt Nam, UTVH nằm trong 5 loại sinh ung ở người4,7-9. Sự biểu hiện vượt ung thư phổ biến nhất, với 86.691 mức của các miRNA gây ung thư, trường hợp (Age-standardized rate - được gọi là onco-miRNA, được phát ASR = 1,2/100.000) và 50,831 ca hiện trong nhiều loại ung thư ở người, (ASR = 0,7/100.000) tử vong hàng bao gồm ung thư vòm họng, không chỉ năm ở Việt Nam1,2. Mặc dù, các là các phân tử mục tiêu cho điều trị mà phương pháp chẩn đóa n UTVH đã còn là dấu chứng sinh học quan trọng được cải thiện trong thời gian gần đây. cho chẩn đóa n và tầm sóa t ung thư10- 12 Tuy nhiên, hầu hết bệnh nhân UTVH . Trong số các onco-miRNA, miR- vẫn được chẩn đóa n với giai đoạn 141, là một thành viên của họ phân tử muộn, do các triệu chứng ban đầu miR-200, nằm tại vị trí 12p13.31 (nt: không rõ ràng. Do đó, việc tìm ra một 6964097-6964191, [+]), có vai trò dấu chứng sinh học tiềm năng cho quan trọng trong quá trình sinh ung thư UTVH không chỉ cần thiết cho sự phát ở người13-17. Tuy nhiên, nhiều nghiên triển của các phương pháp chẩn đóa n cứu đã cho thấy các kết quả trái ngược mới mà còn là phương pháp điều trị nhau về vai trò của miR-141 là một đầy hứa hẹn. MiRNA (microRNA) là miRNA gây ung thư hay miRNA ức phân tử RNA ngắn khoảng 20-23 chế khối u ở các loại ung thư khác nucleotide, không mã hóa; liên quan nhau. Vì vậy, xác định rõ vai trò của đến quá trình điều hòa sau phiên mã miR-141, đặc biệt là trên các mẫu lâm của nhiều gene3,4. MiRNA được bảo sàng, có thể phát triển một dấu chứng tồn cao và được phát hiện rộng rãi ở sinh học tiềm năng cho chẩn đóa n và động vật, thực vật và virus, tham gia tiên lượng, cũng như ứng dụng vào vào nhiều quá trình tế bào bao gồm điều trị trong lâm sàng. Trong các tăng sinh tế bào, sự biệt hóa, chuyển nghiên cứu về miR-141 trên bệnh nhân hóa, phản ứng stress và quá trình UTVH, chỉ có một vài nghiên cứu đã apoptosis4,5. miRNA điều hòa chức được công bố. MiR-141 được khẳng năng tế bào bằng cách gắn vào các định là tăng biểu hiện trong mẫu trình tự trong vùng 3'-UTR (3’ UTVH so với mẫu lành, ảnh hưởng đến untranslated region) của các mRNA chu kỳ tế bào, quá trình apoptosis, tăng đích, dẫn đến tăng cường hoặc ức chế trưởng tế bào, di cư và xâm lấn trong biểu hiện mRNA3,4,6. Trong thập kỷ các tế bào UTVH13. Mặt khác, dự đóa vừa qua, các bằng chứng cho thấy n gene đích của miR-141, mà gene đích miRNA có vai trò là “oncogene” hoặc hoạt động như một gene gây ung thư “tumor suppressor”, những biểu hiện hoặc một gene ức chế khối u, kết hợp bất thường (tăng hoặc giảm biểu hiện) với miR-141, sẽ phát triển một dấu 111
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học chứng sinh học tiềm năng cho chẩn đóa các mẫu mô sinh thiết UTVH. n và điều trị nhắm đích. Trong các VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP nghiên cứu trước đây, các gene đích NGHIÊN CỨU của miR-141 đã được xác định, bao Thu nhận mẫu và vấn đề y đức gồm: BRD3, PTEN và UBAP1; tham Bộ mẫu sử dụng trong nghiên cứu bao gia vào một mạng lưới gene-miR-141 gồm: 20 mẫu mô sinh thiết UTVH và để đóng góp cho sự tiến triển của 20 mẫu dịch phết lành tính. Bộ mẫu UTVH13. Một nghiên cứu khác chỉ ra được thu nhận từ bệnh nhân UTVH và rằng biểu hiện của miR-141 tăng đáng các tình nguyện viên khỏe mạnh tại kể trong các mô UTVH và tham gia Bệnh viện Chợ Rẫy. Tất cả những mẫu vào sự phát triển của tế bào và sự hình đã được gửi đến Khoa Mô Bệnh Học, thành khối u qua trung gian BRD7 sau đó, đã được chứng minh mô học thông qua sự ức chế đường truyền tín bằng phương pháp hiệu PTEN/AKT15. Do đó, miR-141 và Immunohistochemistry (IHC) xác các gene đích đã trở thành một phân tử nhận là UTVH. Các mẫu sinh thiết sinh học tiềm năng cho nghiên cứu một UTVH kiểm tra dương tính với UTVH dấu chứng sinh học cho tiên lượng, bằng hematoxylin và eosin (Hình 1). chẩn đóa n và liệu pháp điều trị cho Tất cả các mẫu sử dụng trong nghiên UTVH. Trong nghiên cứu này, chúng cứu đã được kiểm tra mô học và được tôi đã sử dụng nhiều phần mềm tin sinh sự chấp thuận từ Hội đồng Y Đức Bệnh học để xác định các gene đích của miR- Viện Chợ Rẫy, quyết định số: 141, sau đó, miR-141 và gene đích 516/BVCR-HDDD được xác định bằng thực nghiệm trên . Hình 1. Kiểm tra mô học của ung thư vòm họng chưa biệt hóa Phân tích Tin-sinh học được sử dụng để phân loại chức năng Phần mềm miRBase database các gene đích được dự đóa n từ các (http://www.mirbase.org/) được sử phần mềm trực tuyến Pictar, dụng để thu nhận thông tin cơ bản của TargetScan 7.2 và miRDB. Sử dụng miR-141. Các gene đích tiềm năng và phần mềm Cancer Gene Census đường truyền tín hiệu của chúng được (https://cancer.sanger.ac.uk/cosmic/) xác định bằng cách sử dụng các phần và Tumor suppressor database mềm Pictar. Cùng với đó, vị trí gắn của (https://bioinfo.uth.edu/ TSGene/) để miRNA trên gene đích được xác định nhận diện các gene đích là “oncogene” bằng phần mềm TargetScan 7.2. hoặc “tumor suppressor gene”. DAVID 2008 Functional Annotation Tách chiết RNA tổng, Reverse Bioinformatics Microarray Analysis transcriptase PCR và phát hiện sự Tools (http://niaid.abcc.ncifcrf. gov/) biểu hiện của miR-141 112
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học miRNA được tách chiết từ mẫu mô Đánh giá sự biểu hiện của mRNA-PTEN sinh thiết UTVH và mẫu dịch phết lành Để đánh giá sự biểu hiện của PTEN, tính bằng bộ kit mirVanaTMmiRNA việc phát hiện cDNA mục tiêu được Isolation Kit (Ambion, Life thực hiện bằng phương pháp Reverse- Technology), cDNA được phiên mã Transcriptase PCR. RNA tổng được ngược từ khoảng 5 ng RNA tổng bằng chuyển thành cDNA bằng việc sử dụng bộ kit TaqMan® Advanced miRNA bộ kit SensiFASTTM cDNA Synthesis. cDNA Synthesis Kit. Phát hiện miR- Phản ứng tổng hợp cDNA bao gồm các 141 được thực hiện bằng phương pháp bước sau: 25oC trong 10 phút, 42oC Real-time PCR (qRT PCR), sử dụng trong 15 phút, 85oC trong 5 phút và giữ bộ kit TaqmanTM Advanced miRNA ở 4oC, cDNA được bảo quản ở -20oC. assays kit (ThermoFisher Scientific). GAPDH được sử dụng làm chứng nội The UniSp6 rRNA được sử dụng làm trong nghiên cứu này. Trình tự các cặp chứng nội cho phản ứng phát hiện mồi được sử dụng trong nghiên cứu miR-141. được trình bày ở Bảng 1. Bảng 1. Trình tự các cặp mồi sử dụng trong nghiên cứu Gene Tên mồi Trình tự (5’ – 3’) TLTK Mồi xuôi CAGAAAGACTTGAAGGCGTAT PTEN Mồi 18 AACGGCTGAGGGAACTC ngược Mồi xuôi AATCCCATCACCATCTTCCA GAPDH Mồi 19 CCTGCTTCACCACCTTCTTG ngược Phân tích thống kê miR-141 thuộc họ phân tử miR-200c, Kết quả thực nghiệm được phân tích bao gồm 5 thành viên: miR-200b, miR- bằng phần mềm Medcalc® Version 200c, miR-429, miR-141 và miR- 12.7.0.0. Tất cả các giá trị p là two-side 200a. Họ phân tử này được chia thành và nhỏ hơn 0,05 được xem là có sự 2 phân họ dựa trên sự tương đồng trình khác biệt. Tất cả các giá trị được báo tự trên vùng “seed region”. MiR-141 cáo là Mean ± SD. Sự biểu hiện của có tính bảo tồn cao trên nhiều loài khác miR-141 được phân tích qua trị số 2- nhau17, bao gồm: Pan troglodytes, ΔΔCt . Giá trị 2-ΔΔCt lớn hơn và nhỏ hơn 1 Homo sapiens, Mus musculus, Rattus nhằm xác định sự tăng hoặc giảm biểu norvegicus, Macaca mulatta, Gorilla hiện. Phương pháp Chi-test được sử gorilla, Pongo pygmaeus, Pan dụng để xác định mối liên hệ giữa sự paniscus, Monodelphis domestica. biểu hiện của miR-141 và UTVH. Hơn Gene đích của miR-141 được dự đóa n nữa, mối tương quan giữa biểu hiện từ 3 phần mềm khác nhau, bao gồm: của miR-141 và nguy cơ mắc UTVH Pictar, TargetScan 7.2, miRDB. được ước tính bằng cách tính tóa n các TargetScan dự đóa n được 896 gene, giá trị OR, RR và khoảng tin cậy 95% Pictar dự đóa n 422 gene và miRDB dự (CI). đóa n 759 gene là gene đích của miR- 141. Chức năng gene được dự đóa n từ KẾT QUẢ 3 phần mềm trên, được phân tích bằng Phân tích Tin-sinh học của miR-141 phần mềm DAVID 2008 Functional và dự đóa n gene đích Annotation Bioinformatics Microarray 113
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học Analysis Tools. Kết quả cho thấy rằng, hiện miR-141 tương quan chặt chẽ với hầu hết các gene đích của miR-141 nguy cơ mắc UTVH thông qua các giá tham gia vào nhiều đường truyền tín trị RR và OR (p < 0,05). hiệu khác nhau, có vai trò quan trọng Trường hợp biểu hiện dương tính với trong quá trình sinh ung thư, bao gồm: miR-141 có khả năng mắc UTVH cao cell cyle, p53 signaling pathway, tight gấp 6 lần so với trường hợp không có junction, Wnt signaling pathway, biểu hiện của miR-141 (OR = 6,00; MAPK signaling pathway, Jak-STAT 95% CI = 1,08 - 33,28). signaling pathway. KẾT LUẬN THẢO LUẬN Bằng các công cụ tin sinh học, bao UTVH là căn bệnh phổ biến, xuất phát gồm: Pictar, TargetScan, miRDB, từ lớp biểu mô vòm mũi họng với sự DAVID 2008… và các cơ sở dữ liệu xuất hiện cao ở miền Nam Trung Quốc trực tuyến về dữ liệu gene ức chế khối và Nam Á. Theo số liệu toàn cầu về tỷ u, dữ liệu gene liên quan đến ung thư, lệ mắc và tỷ lệ tử vong do ung thư, chúng tôi khẳng định rằng: miR-141 UTVH xếp thứ 5 trong số tất cả các tham gia điều hòa một loạt các con bệnh ung thư ác tính ở Việt Nam. Cho đường tín hiệu liên quan đến sự tăng đến nay, nhiều bằng chứng cho thấy sự sinh, biệt hóa tế bào; Sự bất thường rối loạn chức năng của miRNA có vai biểu hiện miR-141 liên quan đến con trò quan trọng trong sự tiến triển của đường hình thành khối u vòm họng. loại ung thư khác nhau. Biểu hiện bất Gene đích được chọn làm mục tiêu thường của miR-141, nằm trên nhiễm nghiên cứu trong đề tài này là PTEN sắc thể 12p13.31, đã được ghi nhận (phosphatase and tensin homolog trong nhiều loại ung thư, bao gồm: ung gene). Tiến hành thực nghiệm trên mẫu thư vòm họng, ung thư biểu mô tế bào sinh phẩm người Việt Nam, chúng tôi gan, ung thư đại tràng, ung thư tuyến khẳng định miR-141 tăng biểu hiện tiền liệt, ung thư bàng quang, ung thư gấp 9,38 lần ở mẫu UTVH so với mẫu buồng trứng, ung thư vú. miR-141 có lành và PTEN giảm biểu hiện ở mẫu vai trò kép trong ung thư, là UTVH so với mẫu lành. Vì vậy, miR- “oncogene” hoặc “tumor suppressor” 141 và PTEN là các phân tử sinh học thông qua một số cơ chế phân tử. tiềm năng hướng tới sử dụng làm dấu Trong nghiên cứu này, chúng tôi khẳng chứng sinh học cho việc chẩn đóa n, định rằng miR-141 biểu hiện cao trong tiên lượng UTVH trên cộng đồng các mẫu sinh thiết UTVH so với các người Việt Nam. Trong nghiên cứu mẫu dịch phết lành tính bằng phương tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ mở rộng pháp qRT-PCR. Tần số biểu hiện miR- số lượng mẫu, cũng như nghiên cứu 141 trong mẫu bệnh là 40,0%, so với trên các giai đoạn khác nhau của bệnh 10,0% mẫu lành. Giá trị 2-ΔΔCt (2-ΔΔCt = ung thư, từ đó, sẽ áp dụng các đặc tính 9,38) xác định sự biểu hiện của miR- miR-141 và PTEN trong chẩn đóa n và 141 cao hơn 9,38 lần trong các mẫu tiên lượng cũng như liệu pháp điều trị bệnh so với mẫu lành. Sự tăng biểu trong UTVH. 114
- Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học TÀI LIỆU THAM KHẢO BARTEL DP. MicroRNAs: Target recognition and regulatory functions. Cell. 2009; 136(2):215-33. CROCE CM, CALIN GA. miRNAs, cancer, and stem cell division. Cell. 2005; 15;122(1):6-7. HE L, HANNON GJ. MicroRNAs: Small RNAs with a big role in gene regulation. Nat Rev Genet. 2004; 5(7):522-31. MAHDAVIFAR N, GHONCHEH M, MOHAMMADIAN-HAFSHEJANI A, KHOSRAVI B, SALEHINIYA H. Epidemiology and Inequality in the Incidence and Mortality of Nasopharynx Cancer in Asia. Osong Public Health and Research Perspectives. 2016;7(6):360-372. 115
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Viêm túi tinh
5 p | 66 | 5
-
Mối liên quan giữa mức độ biểu hiện và tính đa hình của gen PKLR với tổng đương lượng độc của Polychlorinated dibenzofuran (PCDDs), Polychlorinated dibenzofuran (PCDFs) và PCDD/PCDFs ở người phơi nhiễm dioxin có nguồn gốc từ chất da cam
6 p | 6 | 5
-
Vai trò của FMS-related receptor tyrosine kinase 3 (FLT3) trong phát sinh bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính
10 p | 9 | 4
-
Đánh giá chất lượng cuộc sống của bệnh nhân đái tháo đường týp 2 đang điều trị insulin tại khoa Khám bệnh cán bộ cao cấp Bệnh viện TWQĐ 108
5 p | 10 | 4
-
Một số yếu tố liên quan đến thực trạng sử dụng đa chất gây nghiện ở nam tiêm chích heroin tại Hà Nội
11 p | 106 | 4
-
Biểu hiện trầm cảm và một số yếu tố liên quan ở các bệnh nhân sau đột quỵ não tại Viện Y học Cổ truyền Quân đội và Bệnh viện Lão khoa Trung ương
7 p | 9 | 3
-
Kết quả trung hạn can thiệp nội mạch tắc động mạch chi dưới mạn tính trên bệnh nhân đái tháo đường type 2
5 p | 7 | 3
-
Đánh giá độc tính của Dichlorodiphenyl-trichloroethane (DDT) đến mức độ biểu hiện của ba gen p53, rarα1, wnt ở phôi và gan cá Medaka Oryzias latipes
11 p | 10 | 3
-
Hiệu quả trên biểu hiện Il-1β Và Il-10 của năm bài thuốc dân gian thu thập tại tỉnh Sóc Trăng
8 p | 66 | 3
-
Nghiên cứu mật độ xương ở bệnh nhân bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính
7 p | 43 | 2
-
Vai trò của interleukin 6 trong cơ chế bệnh sinh của bệnh viêm khớp dạng thấp và hiệu quả của thuốc ức chế interleukin 6-tocilizumab trong điều trị bệnh
5 p | 49 | 2
-
Biểu hiện và tinh sạch nhân tố phiên mã NF-ΚB P65 của người sử dụng tế bào vật chủ E. Coli định hướng ứng dụng sàng lọc chất ức chế ung thư
6 p | 31 | 2
-
Nghiên cứu đặc điểm đau trong bệnh zona theo các thang điểm đau xuất xứ thần kinh
4 p | 30 | 1
-
Đặc điểm hình thái và chức năng tâm thu thất trái ở các bệnh nhân viêm khớp dạng thấp tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bắc Ninh
4 p | 6 | 1
-
Nghiên cứu khả năng gắn của dược chất phóng xạ 131I-nimotuzumab với tế bào ung thư đầu cổ
4 p | 2 | 1
-
Biểu hiện da và móng trên bệnh nhân ung thư vú được điều trị Trastuzumab
8 p | 2 | 1
-
Mức độ biểu hiện microRNA-21, microRNA-122 và đa hình gen CYP1A1 ở người phơi nhiễm chất độc hóa học dioxin
4 p | 1 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn