食管癌miRNA预后

Reduced miR-203 predicts metastasis and poor survival in esophageal carcinoma

miR-203 的降低预测食管癌的转移和生存不良

首先我们一起来看一看这篇文章的主要内容，作者分析了GEO中的两个非编码RNA谱，发现了17种miRNA在恶性以及正常食管组织之间有明显的差异表达。这17种miRNA的表达与患者的临床病理特征之间的相关性分析表明，食管癌（EC）组织中miR-203的表达下调，并且与淋巴结转移和较差的总生存率显著相关。miR-203的过表达显着减弱了培养中EC细胞的细胞增殖，迁移和侵袭。此外，基因表达谱和生物信息学分析表明，KIF5C是miR-203的直接靶标，而KIF5C的过表达部分抵消了miR-203对EC细胞的肿瘤抑制作用。作者还观察到，miR-203可降低KIFC5蛋白水平，促进Axin2的胞质积累，并逆转EC细胞的侵袭性表型。这些数据表明miR-203在EC细胞中是一种肿瘤抑制因子，其表达水平有可能被用作EC患者的预后指标。

结果展示

1. miR-203预测EC患者的总体生存

为了鉴定在EC中具有预后潜力的miRNA，作者首先分析了GEO中的两个非编码RNA分析阵列的数据GSE43732和GSE6188。在每个数据集中进行癌组织与正常组织的比较来识别差异表达的miRNA。结果作者发现了17种差异表达的miRNA（图1，表1）。

图1. 识别差异表达的miRNA

 

表1. 食管恶性组织与正常组织之间差异表达的miRNA

 

接下来作者对来自TCGA的97名EC患者的肿瘤组织的miRNA测序数据进行了这17种miRNA的表达与临床病理特征之间的相关性分析。结果显示只有miR-203的表达与EC患者的总体生存率相关。miR-203也与淋巴结转移密切相关（图2）。因此，作者主要评估了miR-203在EC中的作用。

图2. miR-203与EC患者的总体生存率相关

 

2. miR-203抑制EC细胞系的迁移和侵袭

在这里，作者分析了miR-203在两种具有不同转移潜能的人EC细胞系KYSE30（转移潜能较小）和KYSE510（转移潜能较大）中的表达。结果显示与正常食管细胞系HEEC相比，KYSE30和KYSE510中miR-203的水平均显著降低（图3A）。此外，KYSE510细胞的miR-203水平比KYSE30细胞低得多（图3A）。然后，作者应用miR-203模拟物或抑制剂转染KYSE30和KYSE510细胞。结果显示与miR-NC组相比，miR-203抑制剂在体内和体外均显著增加EC细胞的增殖，而miR-203模拟物的引入导致细胞增殖的明显降低（图3B和3C）。体外Transwell和伤口愈合试验以及体内肺转移试验表明，miR-203抑制剂可显著增强KYSE30细胞的迁移，侵袭和转移，而miR-203模拟物在KYSE 510细胞中产生相反的结果（图3D–3H）。

图3. miR-203在体内和体外抑制EC细胞的增殖，迁移和侵袭

 

3. KIF5C是miR-203的直接靶标

为了确定哪些miR-203靶标是其对癌细胞迁移和侵袭的影响的原因，作者通过非常严格的富集分析通过TargetScan7.1预测了miR-203的功能，并发现了162个预测为miR-203潜在靶标的基因（图4A）。在这162个潜在靶标中，只有SEMA6D，VEGFA，KIF5C，CBLL1，FGF1，PIK3R1，PLAU，CCAR1通过GO富集分析显示与细胞迁移的阳性调节相关（图4B）。然后，作者在TCGA网站中分析了EC患者的RNA-seq数据中这8个基因的mRNA表达。有趣的是，与邻近的正常组织相比，癌组织中仅PLAU和KIF5C表达升高（图4C）。相关性分析表明，在EC患者中，KIF5C与miR-203表达呈显著负相关，而PLAU没有相关性（图4D）。接下来，作者针对miR-203模拟物或抑制剂处理，测量了EC细胞系中KIF5C mRNA和蛋白的表达。与miR-203表达相反，与正常细胞相比，EC细胞中KIF5C的mRNA和蛋白表达均增加（图4E，4F）。miR-22抑制剂在KYSE30和KYSE510细胞中强烈上调KIF5C（图4G，4H）。对miR-203模拟来说，作者在KYSE30和KYSE510细胞中均观察到KIF5C mRNA和蛋白水平的显著下调（图4I，4J）。这些结果表明，KIF5C是EC细胞中miR-203的直接靶标。

图4. miR-203通过直接靶向KIF5C表达来抑制EC细胞的迁移和侵袭

 

4. miR-203通过靶向KIF5C减少细胞迁移和侵袭

为了阐明KIF5C对于miR-203介导的细胞迁移和侵袭抑制的重要性。作者将KIF5C表达质粒转染KYSE510细胞，并与miR-203模拟物进行比较。结果显示miR-203模拟物对KYSE510细胞迁移和侵袭的抑制作用在Transwell和伤口愈合试验中被KIF5C的过表达部分补偿（图5A）。体内试验显示了相同的结果（图5B）。这些数据表明，KIF5C的下调可能是miR-203过表达时观察到的细胞迁移和侵袭减少的重要原因之一。

图5. KIF5C的过表达部分挽救了miR-203在体外和体内对EC细胞迁移和侵袭的抑制作用

 

5. miR-203抑制β-catenin信号传导

作为重要的肿瘤抑制因子，KIF5C可以提高Axin2的水平（图6A）。在EC患者样本中，Axin2的水平降低了（图6B）。相关分析进一步表明，Axin2与miR-203表达呈正相关，与KIF5C表达呈负相关（图6C）。接下来，作者检查了miR-203和KIF5C对KYSE510细胞中Axin2表达的影响。KIF5C的过表达导致Axin2的总表达和细胞质表达降低（图6D）。但是，在miR-203模拟物的存在下，KIF5C对Axin2的作用被明显逆转（图6D）。此外，值得注意的是，单独的miR-203不会降低KYSE510细胞中AXIN2 mRNA的表达（图6E）。由于Axin2是已知的β-catenin抑制剂，作者进一步发现miR-203抑制了KIF5C诱导的β-catenin表达和相关的转录活性（图6D，6F）。因此，这些结果表明，miR-203通过抑制KIF5C而促进Axin2的细胞质累积，从而抑制β-catenin活性。

 图6. miR-203通过增强Axin2表达来促进β-catenin的核表达

 

KYSE510细胞中KIF5C的过表达显著增加了N-钙粘蛋白，MMP2和MMP9 mRNA的表达，并抑制了E钙粘蛋白的表达（图6G）。更重要的是，miR-203和IWR-1-endo对E-钙粘蛋白，N-钙粘蛋白，MMP2和MMP9的表达具有协同作用（图6G）。因此，这些数据表明Axin2是miR-203的必需间接下游分子。

 

好啦，这篇文章的内容就这么多啦~明天再见！