长链非编码RNA-LY86-AS1在神经胶质瘤中的表达水平及临床意义
王曦1 孙斌1 王恒禄2 李承龙3 邱建清1▲
1.滨州医学院附属医院急诊科,山东滨州 256603;2.滨州医学院附属医院介入血管外科,山东滨州 256603;3.滨州医学院附属医院神经外科,山东滨州 256603
[摘要]目的 探讨长链非编码RNA(lncRNA)-LY86-AS1在神经胶质瘤中的表达水平及其与临床特征和预后的关系。方法 收集2012年6月~2014年12月于滨州医学院附属医院接受手术治疗的67例神经胶质瘤患者的胶质瘤标本及其邻近的正常脑组织,通过R语言基因芯片分析技术筛选胶质瘤中差异表达的lncRNA,实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)检测神经胶质瘤样品及其邻近的正常脑组织中lncRNA-LY86-AS1的表达差异,χ2检验分析lncRNA-LY86-AS1表达水平与胶质瘤临床特征和预后的关系。结果 lncRNA-LY86-AS1在胶质瘤中差异表达。与邻近的正常脑组织比较,神经胶质瘤组织中lncRNA-LY86-AS1表达下调,且与胶质瘤分级有关(P<0.05)。lncRNA-LY86-AS1表达水平与胶质瘤患者的WHO分级、KPS评分以及肿瘤复发有关(P<0.05),而与患者的性别、年龄、肿瘤直径无关(P>0.05)。lncRNA-LY86-AS1低表达的神经胶质瘤患者预后较差。结论 lncRNA-LY86-AS1在神经胶质瘤组织中表达下调,且与神经胶质瘤患者预后不良有关。因此推测lncRNA-LY86-AS1可能成为神经胶质瘤的潜在治疗靶点及预后预测指标。
[关键词]胶质瘤;长链非编码RNA;基因芯片;LY86-AS 1;预后
神经胶质瘤是最常见的神经上皮肿瘤,约占中枢神经系统恶性肿瘤的80%[1-2]。尽管在过去的几十年神经外科医师尝试了多种治疗措施,但神经胶质瘤患者的预后仍然很差[3-4]。因此,迫切需要发现神经胶质瘤的潜在治疗靶标。
非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)是一类在人类癌症中发挥关键作用的长的ncRNA,长链ncRNA(lncRNA)是ncRNA的一个亚组[2,5-6]。越来越多的证据表明,lncRNA在各种基因的表达中起到重要的调节剂作用,某些功能性lncRNA可能与疾病相关的进展有关[7-8]。据报道,在细胞实验中lncRNAs可通过调节miRNA来调节肿瘤的细胞功能,提示lncRNAs在肿瘤发生发展中具有多种功能[9-12]
lncRNA-LY86-AS1是一种新型的与人类疾病相关的lncRNA,已被证明在阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)及2型糖尿病中失调并发挥作用[13-14]。然而,lncRNA-LY86-AS1是否在胶质瘤组织中也异常表达,以及这种lncRNA可能的预后价值尚不清楚。本研究通过检测67例神经胶质瘤患者肿瘤组织及其邻近的正常脑组织中lncRNA-LY86-AS1的表达量,并分析其表达量与临床特征及预后的关系,为寻找胶质瘤新的潜在治疗靶点及预后预测指标提供实验依据,现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
收集2012年6月~2014年12月于滨州医学院附属医院接受手术治疗的67例神经胶质瘤患者的胶质瘤标本及其邻近的正常脑组织,所有组织手术获取后立马放入液氮速冻,并放入-80℃保存以备用。术后收集患者的临床相关资料,并对患者定期随访。入组患者均未接受放化疗及其他抗癌治疗。患者在术前均知情同意,且本研究得到滨州医学院附属医院医学伦理委员会的批准。
1.2 芯片分析
使用Agilent-045997 Arraystar human lncRNA microarray V3分析5个胶质瘤标本及5个正常脑组织标本中的lncRNA的表达情况。芯片数据结果用DNAstar软件(Lasergene)进行,差异基因的筛选及热图通过R软件分析,GO功能聚类分析通过DAVID在线分析工具进行。
1.3 实时定量聚合酶链反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)
使用TaKaRa MiniBEST通用RNA提取试剂盒(TaKaRa)从胶质瘤组织和邻近正常脑组织中分离总RNA。使用紫外分光光度计(美国Thermo公司)检测总RNA浓度。使用PrimeScript RT reagent kit试剂盒(TaKaRa)采用20 μL体系将提取的RNA反转录成cDNA,反应条件为:37℃15 min;85℃5 s;4℃备用。使用SYBR Premix Ex TaqⅡ试剂盒(TaKaRa)进行qRTPCR检测上述组织中LY86-AS1的含量,内参基因设置为GAPDH。LY86-AS1及GAPDH引物由上海吉玛公司合成提供。
LY86-AS1引物序列如下:F primer:5′-GCCATGAGGTGTGAGGTCTTT3′;R primer:5′-TGCTTCTTGA TGGACTCTGCC3′。
GAPDH引物序列如下:Fprimer:5′-CATGAGAAGTATGACAACAGCCT3′;R primer:5′-AGTCCTTCCACGATACCAAAGT3′。
所有样本均设置2个复孔,并取其平均值。使用2-ΔΔCt方法计算LY86-AS1的相对表达。
1.4 观察指标
通过lncRNA芯片(Agilent-045997 Arraystar human lncRNA microarray V3)对5例正常脑组织及5例胶质瘤组织中lncRNA的差异表达情况进行分析。对67例神经胶质瘤患者的神经胶质瘤组织和匹配的邻近脑组织标本进行qRT-PCR测定上述组织中的lncRNA-LY86-AS1水平。分析lncRNA-LY86-AS1表达水平与胶质瘤临床特征和预后的关系。
1.5 统计学方法
采用SPSS 24.0统计学软件(SPSS Inc,Chicago,IL,USA)进行数据分析,计量资料用均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用独立样本非配对t检验;计数资料采用率表示,χ2检验分析胶质瘤样品中的表达水平与胶质瘤患者临床病例特征的关系,Kaplan-Meier生存曲线法分析胶质瘤患者的5年生存期,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 芯片分析lncRNA表达
通过聚类分析,差异表达的lncRNA如图1(封四)所示。其中lncRNA-LY86-AS1差异表达,本研究选取lncRNA-LY86-AS1作为研究对象,进行下一步研究。

2.2 lncRNA-LY86-AS1在胶质瘤组织和邻近正常脑组织表达水平的比较
肿瘤组织样品中的lncRNA-LY86-AS1表达水平低于正常脑组织,差异有统计学意义(P<0.001);高级别胶质瘤(Ⅲ~Ⅳ级)的lncRNA-LY86-AS1表达水平低于低级别胶质瘤(Ⅰ~Ⅱ级),差异有统计学意义(P<0.01)(图2)。

 
图2 lncRNA-LY86-AS1在胶质瘤组织和邻近正常脑组织表达水平的比较
与正常脑组织比较,***P<0.001;与胶质瘤Ⅰ~Ⅱ级比较,**P<0.01
2.3 神经胶质瘤患者lncRNA-LY86-AS1表达水平和临床特征的关系
为了探究神经胶质瘤患者lncRNA-LY86-AS1表达水平和临床特征的关系,根据lncRNA-LY86-AS1中位表达水平(0.4348)将67例神经胶质瘤患者分为高表达组(n=35)和低表达组(n=32),结果显示,lncRNA-LY86-AS1高表达组与低表达组的性别、年龄及肿瘤直径比较,差异无统计学意义(P>0.05);lncRNA-LY86-AS1高表达组与低表达组的KPS评分、肿瘤复发、胶质瘤组织WHO分级比较,差异有统计学意义(P<0.05)(表1)。
表1 神经胶质瘤患者lncRNA-LY86-AS1表达水平和临床特征的关系[n(%)]

2.4 神经胶质瘤患者lncRNA-LY86-AS1表达水平与预后不良的关系
为了进一步确定神经胶质瘤中lncRNA-LY86-AS1表达水平在神经胶质瘤患者中的预后价值,对所有患者进行了定期随访,结果显示,神经胶质瘤患者的5年生存率为8.96%,其中lncRNA-LY86-AS1高表达组的5年生存率为11.43%,lncRNA-LY86-AS1低表达组的5年生存率仅为6.25%。高表达组的中位生存期为24个月,低表达组的中位生存期为13.5个月。Kaplan-Meier分析显示,lncRNA-LY86-AS1低表达患者的总生存期短于lncRNA-LY86-AS1高表达的患者,差异有统计学意义(P=0.0294)(图3,封四)。

3 讨论
胶质瘤是人类最常见的颅内肿瘤,且死亡率极高[3]。为了了解胶质瘤的发病机制,科研工作人员已经进行了无数研究,然而其基本机制仍然未知。近年来,越来越多的lncRNA被鉴定出来并且研究发现其中一些是调节胶质瘤发生发展的重要因子[3-4,12,15-17]。如,LncRNA ZFAS通过调节miR-150-5p PLP2轴促进神经胶质瘤的进展[17]。LncRNA DLEU1通过调节miR-421 MEF2D轴加剧了神经胶质瘤的进展[16]。而且,研究证实lncRNA可作为神经胶质瘤的潜在治疗靶点及预后预测指标[18-20]
最近的研究表明,lncRNA-LY86-AS1在人类疾病中起重要作用,lncRNA-LY86-AS1的失调对于人类疾病的发生发展至关重要。如,Saeidi等[14]研究发现其在2型糖尿病患者中表达显著下调,并发现其与空腹血糖之间呈负相关;Cao等[13]证明其在AD患者的神经元中显著下调。然而,lncRNA-LY86-AS1在肿瘤中的功能知之甚少。
本研究结果显示,lncRNA-LY86-AS1在胶质瘤组织中的表达显著下调,并且lncRNA-LY86-AS1在高级别胶质瘤(WHOⅢ~Ⅳ级)中的表达水平低于低级别胶质瘤(WHOⅠ~Ⅱ级),lncRNA-LY86-AS1与WHO分级、KPS评分及肿瘤复发相关(P>0.05),提示lncRNA-LY86-AS1可能起到抑制神经胶质瘤发生发展的作用。此外,通过Kaplan-Meier分析发现lncRNA-LY86-AS1低表达的神经胶质瘤患者生存期明显缩短,表明lncRNA-LY86-AS1低表达与神经胶质瘤患者的预后不良有关。综上,本研究推测lncRNALY86-AS1可作为神经胶质瘤的潜在治疗靶点及预后预测指标。
由于本研究是一个单中心、小样本研究,因此还需要多中心、更大样本的研究以进一步证实该研究的发现。此外,本研究只证明了lncRNA-LY86-AS1在神经胶质瘤组织中表达下调并对患者的预后有影响,但lncRNA-LY86-AS1影响神经胶质瘤的具体分子机制还需要更进一步的研究。
综上所述,lncRNA-LY86-AS1在神经胶质瘤组织中表达下调,且与神经胶质瘤患者预后不良有关。因此本研究推测lncRNA-LY86-AS1可能成为神经胶质瘤的潜在治疗靶点及预后预测指标。
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Expression level and clinical significance of long non-coding RNA-LY86-AS1 in glioma
WANG Xi1 SUN Bin1 WANG Heng-lu2 LI Cheng-long3 QIU Jian-qing1▲
1.Department of Emergency,Binzhou Medical University Hospital,Shandong Province,Binzhou 256603,China;2.Department of Interventional Vascular Surgery,Binzhou Medical University Hospital,Shandong Province,Binzhou 256603,China;3.Department of Neurosurgery,Binzhou Medical University Hospital,Shandong Province,Binzhou 256603,China
[Abstract]Objective To investigate the expression level of long non-coding RNA(lncRNA)-LY86-AS1 in glioma and its relationship with clinical characteristics and prognosis.Methods Glioma specimens and adjacent normal brain tissues of 67 patients with glioma who underwent surgical treatment in the Binzhou Medical University Hospital from June 2012 to December 2014 were collected.R-language gene chip analysis technology was used to identify differentially expressed lncRNA.Real-time quantitative polymerase chain reaction(qRT-PCR)was used to detect the difference of lncRNA-LY86-AS1 expression in glioma samples and normal brain tissue adjacent to glioma,and χ2-square test was used to analyze the relationship between the expression level of lncRNA-LY86-AS1 and the clinical characteristics and prognosis of glioma.Results The lncRNA-LY86-AS1 was differentially expressed in gliomas.Compared with normal brain tissue samples adjacent to the tumor,the expression of lncRNA-LY86-AS1 in glioma samples was downregulated,and it was related to glioma classification(P<0.05).The expression level of lncRNA-LY86-AS1 showed statistical differences with WHO grading,KPS score and tumor recurrence of glioma patients(P<0.05),while there was no statistical difference among gender,age and tumor size of patients(P>0.05).The prognosis of glioma patients with low expression of lncRNA-LY86-AS1 was poor.Conclusion The lncRNA-LY86-AS1 expression is down-regulated in glioma tissues and is associated with poor prognosis in glioma patients.Therefore,it is speculated that lncRNA-LY86-AS1 might be a potential therapeutic target and prognostic indicator for glioma.
[Key words]Glioma;Long non-coding RNA;Gene chip;LY86-AS1;Prognosis
[中图分类号]R739
[文献标识码]A
[文章编号]1674-4721(2021)5(c)-0034-04
▲通讯作者
(收稿日期:2021-01-05)