放疗抵抗和放疗敏感鼻咽癌细胞系差异miRNA和mRNA表达谱的整合分析

发布时间：2018-04-23 00:27

  本文选题：鼻咽癌 + 放疗抵抗　； 参考：《中南大学》2014年博士论文

【摘要】：[目的]鼻咽癌好发于中国南方和东南亚。放射治疗是目前的主要治疗方法,但放疗抵抗仍然是影响患者生存时间的关键因素。本研究旨在鉴定鼻咽癌放疗抵抗相关的niRNAs和基因,并探讨其可能作用机制,为指导鼻咽癌的治疗、改善鼻咽癌预后提供理论和实验依据。 [材料与方法]以放疗敏感鼻咽癌细胞系CNE2和放疗抵抗鼻咽癌细胞系CNE2-IR为样本,运用niRNA芯片和基因表达谱(mRNA表达谱)芯片方法鉴定其差异表达miRNA和mRNA,采用qRT-PCI技术验证芯片结果的可靠性,采用数据库分析预测以及miRNA和mRNA的表达谱的反相关分析方法鉴定miRNA的相关靶基因,同时采用生物信息学方法预测miRNA靶基因的功能及相关信号传导通路,构建miRNA-靶基因调控网络图。最后,我们深入研究miRNA-23a及其靶基因IL-8在鼻咽癌放疗抵抗中的作用及其机制。 [结果]通过本研究,主要得到以下5方面的的结果：(1)利用miRNA和mRNA表达谱芯片技术,在CNE2-IR和CNE2细胞中鉴定了15个差异表达的miRNAs分子和372个差异表达的mRNAs分子,对随机选取的9个差异表达的miRNAs分子和8个差异表达的基因进行qRT-PCR验证,验证结果与芯片结果一致；(2)采用数据库分析预测以及miRNAmRNA的表达谱的反相关分析方法鉴定了174个miRNA的靶基因,发现大多数靶基因的的功能及其调控的信号传导通路与肿瘤治疗抵抗相关；(3)采用生物信息学方法构建了一个包含375个miRNA-靶基因对的转录后调控网络,在这一调控网络中,6个miRNA共同调控10个基因；(4)采用双荧光素酶报道基因系统证实IL-8是miRNA-23a的直接靶基因；(5) qRT-PCR和免疫组化染色分析显示,在放疗抵抗鼻咽癌组织中miRNA-23a表达下调,IL-8的表达水平升高,miRNA-23a与IL-8的表达呈负相关,上调miRNA-23a的表达以及抗体中和分泌的IL-8可以降低鼻咽癌细胞的放疗抵抗性。 [结论](1)在放疗抵抗鼻咽癌细胞系和放疗敏感鼻咽癌细胞系中筛选到15个差异表达的miRNA1372个差异表达的RNAs(2)通过差异miRNA和mRNA表达谱的整合分析,在放疗抵抗鼻咽癌细胞系中识别了174个差异niRNAs的靶基因；(3)构建了一个包含375个miRNA-靶基因对的转录后调控网络,在这一调控网络中,6个miRNAs共同调控10个基因；(4)首次发现并实验证实IL-8是miRNA-23a的靶基因;(5) miRNA-23a表达下调以及IL-8表达上调与鼻咽癌的放疗抵抗相关,miRNA-23表达下调通过靶向调控IL-8的表达参与鼻咽癌的放疗抵抗。这些研究结果为进一步研究鼻咽癌放疗抵抗奠定了坚实的基础。
[Abstract]:[objective] Nasopharyngeal carcinoma (NPC) is common in South China and Southeast Asia. Radiotherapy is the main treatment method at present, but radiotherapy resistance is still the key factor to affect the survival time of patients. The purpose of this study was to identify the niRNAs and genes associated with radiotherapy resistance in nasopharyngeal carcinoma (NPC), and to explore its possible mechanism of action, so as to provide theoretical and experimental evidence for guiding the treatment of nasopharyngeal carcinoma and improving the prognosis of nasopharyngeal carcinoma. [materials and methods] radiotherapy sensitive nasopharyngeal carcinoma cell line CNE2 and radiotherapy resistant nasopharyngeal carcinoma cell line CNE2-IR were used as samples. The differentially expressed miRNA and mRNAs were identified by niRNA microarray and gene expression profile mRNAs. The reliability of the microarray results was verified by qRT-PCI technique. The related target genes of miRNA were identified by database analysis and inverse correlation analysis of miRNA and mRNA expression profiles, and the function of miRNA target genes and related signal transduction pathways were predicted by bioinformatics. MiRNA-target gene regulatory network was constructed. Finally, we studied the role and mechanism of miRNA-23a and its target gene IL-8 in radiotherapy resistance of nasopharyngeal carcinoma. [results] in this study, the following five results were obtained: 1) using miRNA and mRNA expression microarray technology, 15 differentially expressed miRNAs molecules and 372 differentially expressed mRNAs molecules were identified in CNE2-IR and CNE2 cells. Nine differentially expressed miRNAs molecules and eight differentially expressed genes were randomly selected for qRT-PCR validation. The results were consistent with the chip results. 174 miRNA target genes were identified by using database analysis, prediction and reverse correlation analysis of miRNAmRNA expression profile. It was found that the function of most target genes and the signal transduction pathway regulated by them were related to tumor therapy resistance. A posttranscriptional regulatory network containing 375 miRNA-target gene pairs was constructed by bioinformatics. In this regulatory network, 6 miRNA co-regulated 10 genes, and 4) IL-8 was confirmed to be a direct target gene of miRNA-23a by using double luciferase reporter gene system. QRT-PCR and immunohistochemical staining showed that IL-8 was a direct target gene of miRNA-23a. The down-regulation of miRNA-23a expression and IL-8 expression were negatively correlated with the expression of IL-8 in nasopharyngeal carcinoma (NPC) tissues after radiotherapy. Upregulation of the expression of miRNA-23a and IL-8 neutralized by antibodies could decrease the radioresistance of nasopharyngeal carcinoma cells. [conclusion] 15 differentially expressed miRNA1372 differentially expressed RNAs2 cells were screened from radiotherapy resistant nasopharyngeal carcinoma cell lines and radiosensitive nasopharyngeal carcinoma cell lines. The integration analysis of differential miRNA and mRNA expression profiles was performed. A post-transcriptional regulatory network containing 375 miRNA-target gene pairs was constructed in a radiotherapy-resistant nasopharyngeal carcinoma cell line with 174 differentially identified niRNAs target genes. In this regulatory network, it is the first time that 6 miRNAs co-regulated 10 genes, and confirmed that IL-8 is the target gene of miRNA-23a. The down-regulation of miRNA-23a expression and the up-regulation of IL-8 expression are related to the radiotherapy resistance of nasopharyngeal carcinoma (NPC). The down-regulation of miRNA-23 by targeting modulation is the first time to prove that IL-8 is the target gene of miRNA-23a. The expression of controlled IL-8 is involved in radiotherapy resistance of nasopharyngeal carcinoma. These results lay a solid foundation for further study of radiotherapy resistance of nasopharyngeal carcinoma.
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R739.63

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本文编号：1789640