甲状腺乳头状癌长链非编码RNA表达谱与临床特征及BRAF突变相关性研究

发布时间：2018-09-14 16:37

【摘要】：背景:甲状腺癌是一种常见的内分泌系统恶性肿瘤,近年来,因超声等影像检查在甲状腺体检中的常规应用,亚临床型甲状腺肿瘤的患者明显增加,甲状腺癌也因此成为增长最快的肿瘤之一。其中,甲状腺乳头状癌占所有甲状腺癌的80%以上,引起了人们的广泛关注。近些年来,长链非编码RNA(lncRNA)在肿瘤生物学研究中占据越来越重要的地位。关于lncRNA具有促癌或抑癌的作用,以及在转录水平调控蛋白的表达的研究报告屡见不鲜,lncRNA作为生物标志物可在恶性肿瘤诊断和预后中发挥作用。然而,lncRNA在甲状腺乳头状癌中的作用却较少报道。目的:筛选和研究甲状腺乳头状癌差异表达lncRNA及相关mRNA,探索其在甲状腺乳头状癌发生发展中的功能,以及与患者临床特征的相关性,为甲状腺乳头状癌中lncRNA的作用研究奠定基础。方法:应用二代高通量测序方法检测甲状腺乳头状癌和癌旁组织中lncRNA和mRNA表达谱的差异,根据表达量的p值挑选差异基因,并应用定量PCR的方法验证确定。检测下调表达lncRNA NONHSAT076749对甲状腺乳头状癌细胞增殖、迁移和侵袭功能的影响。分析差异基因参与的信号通路,同时计算差异lncRNA与差异mRNA的相关关系,通过分析共表达的mRNA解析lncRNA的潜在功能。结合患者的临床特征,分析差异基因的在不同临床分组中的分布,验证临床特征相关性lncRNA。检测甲状腺乳头状癌组织中BRAF V600E突变状态,分析BRAF突变相关性的差异lncRNA表达及功能。结果:在12对测序样本中,相对于癌旁组织,RNA-seq检测发现半数以上甲状腺乳头状癌标本中共有188个差异表达lncRNA和505个差异表达mRNA(差异倍数2,p0.05)。在31对验证标本中,应用定量PCR方法确定了 47个lncRNA和39个mRNA的表达差异。差异表达lncRNA NONHSAT076749下调表达后,对PTC细胞体外增殖、迁移和侵袭能力无明显影响。本研究分析了差异lncRNA与mRNA的共相关关系,并构建了共表达网络图。进一步分析表明这些差异lncRNA主要通过调控共表达的mRNA,影响其参与的ECM-receptor interactions 和 focal adhesion pathway 等信号通路,调控甲状腺乳头状癌的发生发展。结合临床病理特征发现,lncRNA在甲状腺乳头状癌中存在差异性分布,差异lncRNA主要集中在淋巴结转移组或非微小癌组。lncRNA NONHSAT076747、NONHSAT122730和 NONHSAT007318等9个lncRNA是淋巴结转移相关lncRNA;而lncRNANONHSAT130622的表达与肿瘤大小呈负相关。比较分析BRAF基因突变组和野生组间的lncRNA表达差异,建立BRAF突变相关lncRNA表达亚谱。在PTC细胞中,干扰BRAF基因表达可调控BRAF突变相关lncRNA的表达。进一步分析显示这些BRAF突变相关基因多数富集在p53信号通路。结论:本研究应用第二代高通量测序检测方法和生物信息学的分析方法,解析了甲状腺乳头状癌lncRNA表达谱的变化,为甲状腺乳头状癌的转录组信息特征提供了新的内容和观点。甲状腺乳头状癌相关的NONHSAT130622、NONHSAT076747和NONHSAT122730等lncRNA,在PTC的诊断和治疗方面具有潜在的靶点作用。BRAF突变相关的lncRNA差异表达的发现对甲状腺乳头状癌分子分型具有重要价值。
[Abstract]:BACKGROUND: Thyroid carcinoma is a common malignant tumor of endocrine system. In recent years, due to the routine application of ultrasonography and other imaging examinations in thyroid physical examination, the number of patients with subclinical thyroid tumors has increased significantly, and thyroid cancer has become one of the fastest-growing tumors. In recent years, long-stranded non-coding RNA (lncRNA) has been playing an increasingly important role in tumor biology. Recent reports on the role of lncRNA in promoting or inhibiting cancer and the expression of regulatory proteins at the transcriptional level are common. As a biomarker, lncRNA can be used in the diagnosis and treatment of malignant tumors. Objective: To screen and study the differentially expressed lncRNA and its related mRNA in papillary thyroid carcinoma, and to explore its function in the development of papillary thyroid carcinoma and its correlation with clinical features. Methods: The expression profiles of lncRNA and mRNA in papillary thyroid carcinoma and adjacent tissues were detected by second-generation high-throughput sequencing, and the differentially expressed genes were selected according to the p-value of the expression, and confirmed by quantitative PCR. The proliferation and migration of papillary thyroid carcinoma cells were detected by down-regulating the expression of lncRNA NONHSAT076749. Effects of different genes on migration and invasion function were analyzed.The correlation between differential lncRNA and differential mRNA was calculated.The potential function of the co-expressed mRNA was analyzed.The distribution of differential genes in different clinical groups was analyzed according to the clinical characteristics. Results: In 12 pairs of sequencing samples, 188 differentially expressed lncRNA and 505 differentially expressed mRNAs were detected by RNA-seq in more than half of the specimens of papillary thyroid carcinoma (P 0, P 2). 05). Among 31 pairs of validated specimens, 47 lncRNA and 39 mRNA expression differences were determined by quantitative PCR. The down-regulated expression of differentially expressed lncRNA NONHSAT076749 had no significant effect on the proliferation, migration and invasion of PTC cells in vitro. One step analysis showed that these differentially expressed lncRNA mainly regulated the development of papillary thyroid carcinoma by regulating co-expressed mRNA, affecting the ECM-receptor interactions and focal adhesion pathways. Nine lncRNAs, such as lncRNA NONHSAT076747, NONHSAT122730 and NONHSAT007318, are lymph node metastasis-related lncRNA, while the expression of lncRNA NONHSAT130622 is negatively correlated with tumor size. RNA expression profiles. Interference with BRAF gene expression regulates the expression of BRAF mutation-related lncRNA in PTC cells. Further analysis revealed that most of these BRAF mutation-related genes were enriched in the p53 signaling pathway. Conclusion: In this study, the second-generation high-throughput sequencing and bioinformatics methods were used to analyze LN in thyroid papillary carcinoma. The changes of cRNA expression profiles provide new insights into the characteristics of transcriptome information in papillary thyroid carcinoma. Molecular typing of papillary carcinoma of the prostate is of great value.
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R736.1

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本文编号：2243267