陳美紅,張曉玲
(江西省婦幼保健院,江西 南昌 330006)
子宮內(nèi)膜異位癥(EMs)是婦科常見病,常出現(xiàn)慢性盆腔痛、痛經(jīng)、不孕、異常陰道流血等臨床癥狀,嚴(yán)重影響廣大婦女的生活質(zhì)量[1]。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,許多新的生物信息學(xué)方法應(yīng)用于臨床疾病的生物學(xué)診斷。最近研究發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA(circRNA)在許多疾病中發(fā)揮重要作用,故本文通過高通量測(cè)序技術(shù)研究circRNA在EMs中的表達(dá)情況及意義。
選取2018年1月—2018年12月我院婦科住院的子宮內(nèi)膜異位癥患者4 例為觀察組,年齡20~45 歲;同期在我院婦科門診行常規(guī)婦科檢查患者4 例為對(duì)照組,年齡20~45 歲。兩組患者月經(jīng)周期規(guī)律;術(shù)前6 個(gè)月無甾體類激素治療史。納入標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)腹腔鏡手術(shù)及術(shù)后病理檢查診斷為子宮內(nèi)膜異位癥;患者均知情同意并經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):婦科惡性腫瘤及其他部位惡性腫瘤、心腦血管等重要器官疾病;妊娠期或哺乳期。
用抗凝管采集患者靜脈外周血5~10 mL,混勻,離心10 min,分離出血漿成分,分裝至凍存管,放置-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。提取血漿中的RNA,并測(cè)定其濃度及純度。用總RNA文庫(kù)預(yù)試劑盒(Illumina)實(shí)現(xiàn)了構(gòu)建測(cè)序文庫(kù)的RNA預(yù)處理,使用Agilent 2100生物分析儀進(jìn)行質(zhì)量控制和量化,然后在Illumina Hi-Seq2500測(cè)序系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)序,通過分析,得到高質(zhì)量的circRNA表達(dá)量。
用R語言軟件包(version 3.6)對(duì)circRNA的表達(dá)量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化及處理,找出兩組之間circRNA表達(dá)的差異,用熱圖表示出結(jié)果,fold change≥2和P<0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
通過高通量測(cè)序技術(shù),共得到363 個(gè)circRNA在觀察組及對(duì)照組之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其中有192 個(gè)高表達(dá)的circRNA和171 個(gè)低表達(dá)的circRNA。用熱圖表示差異性circRNA的相對(duì)表達(dá)量(見圖1)。通過比較,找到6個(gè)表達(dá)顯著的差異性circRNA的相對(duì)表達(dá)量,其中低表達(dá)的circRNA有:has-circRNA-001808,has-circRNA-402533,has-circRNA-405971。高表達(dá)的circRNA:has-circRNA-000881,has-circRNA-406655,has-circRNA-023016(見圖2)。
深色代表circRNA相對(duì)高表達(dá),淺色代表circRNA相對(duì)低表達(dá)量圖1 兩組circRNA表達(dá)熱圖
圓點(diǎn)表示在觀察組的表達(dá)量;正方形表示在對(duì)照組的表達(dá)量,***代表P<0.001,**代表P<0.01,*代表P<0.05。control為對(duì)照組;treat為觀察組圖2 6個(gè)差異性circRNA在兩組的相對(duì)表達(dá)量
EMs是指子宮內(nèi)膜組織(腺體和間質(zhì))異位在子宮體以外的部位,主要包括盆腔臟器和壁腹膜,如卵巢、子宮骶韌帶、腸管等部位。EMs雖是良性疾病,但具有發(fā)病率高、復(fù)發(fā)率高、治療效果欠佳等特性,全球約1.76 億婦女遭遇該疾病的折磨[2]。迄今為止,EMs的病因?qū)W及發(fā)病機(jī)制尚不明確,包括經(jīng)血逆流學(xué)說、遺傳因素[3]、免疫因素[4]、炎癥[5]、類腫瘤疾病[6]等。研究表明[7],EMs具有惡性腫瘤相似的生物學(xué)行為,如細(xì)胞侵襲、遷移、局部擴(kuò)散、遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移等。circRNA是1976年發(fā)現(xiàn)的一類特殊的非編碼RNA,與傳統(tǒng)的線性RNA不同,circRNA的3'和5'端共價(jià)結(jié)合,形成共價(jià)閉合連續(xù)環(huán),具有組織特異性及高度保守性[8]。由于其特殊的生物結(jié)構(gòu),核酸外切酶無法將其降解,故circRNA比多數(shù)線性RNA具有更加穩(wěn)定性的生物學(xué)功能。circRNA序列高度保守,具有組織特異性和發(fā)育階段特異性。它能作為miRNA“海綿”功能,充當(dāng)miRNA的受體,抑制miRNA活性及致miRNA靶基因水平升高,參與腫瘤細(xì)胞的調(diào)控、增殖及侵襲[9],如肺癌[10]、胃癌[11]、胰腺癌[12]等惡性腫瘤組織中發(fā)現(xiàn)差異性circRNA的表達(dá)情況。有學(xué)者[13-14]采取EMs患者在位內(nèi)膜及異位內(nèi)膜組織樣本進(jìn)行circRNA微陣列分析及qRT-PCR驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)5 個(gè)circRNA (circ-0004712,circ-0002198,circ-0003570,circ-0008951和circ-0017248)和8個(gè)mRNA(SCN3B,ENTPD1,IL16,BACH2,C3,CKS2,G0S2,PGRMC1) qRT-PCR的結(jié)果與微陣列結(jié)果相符,并構(gòu)建了circRNA-miRNA-mRNA網(wǎng)絡(luò),揭示癌癥相關(guān)的主要作用嘌呤代謝、甘油磷脂代謝、甲狀腺激素信號(hào)通路在EMs發(fā)病中的作用。Zhang等[15]通過微陣列檢測(cè)正常內(nèi)膜、EMs在位內(nèi)膜及異位內(nèi)膜的circRNA表達(dá)情況,發(fā)現(xiàn)2 237個(gè)差異性circRNA,8 個(gè)circRNA可能是參與上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化過程。另外Wang等[16]也通過對(duì)EMs在位內(nèi)膜組織及異位內(nèi)膜組織相比較,發(fā)現(xiàn)146個(gè)上調(diào)circRNA及148個(gè)下調(diào)circRNA,可能參與EMs的發(fā)生發(fā)展。以上研究報(bào)道均通過對(duì)患者的組織標(biāo)本進(jìn)行測(cè)序,而均未對(duì)外周血的circRNA進(jìn)行高通量測(cè)序。本文通過對(duì)EMs患者靜脈外周血進(jìn)行高通量測(cè)序,發(fā)現(xiàn)有363 個(gè)差異性表達(dá)的circRNA,其中有192 個(gè)高表達(dá)的circRNA和171 個(gè)低表達(dá)的circRNA,并找到6個(gè)表達(dá)顯著的circRNA的表達(dá)量,其中has-circRNA-001808,has-circRNA-402533及has-circRNA-405971呈現(xiàn)低表達(dá);has-circRNA-000881,has-circRNA-406655及has-circRNA_023016呈現(xiàn)高表達(dá)。通過研究比較發(fā)現(xiàn)血液中的circRNA與組織的circRNA的表達(dá)量有些相同,具體原因有待于進(jìn)一步研究。
目前有不少對(duì)于circRNA作為RNA家族成員的研究,雖然命名了很多種circRNA,但只有少數(shù)circRNA的生物學(xué)功能及機(jī)制得到確定,大部分仍然處在研究初期。與其他類型的內(nèi)源性RNA相比,circRNA具有高度保守、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、表達(dá)量高、穩(wěn)定性強(qiáng)、與miRNA結(jié)合位點(diǎn)多等優(yōu)點(diǎn)。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步,circRNA的檢測(cè)越來越方便。circRNA可以分泌到細(xì)胞外環(huán)境,在組織、血液、體液中能檢測(cè)出circRNA。關(guān)于circRNA在EMs的病因?qū)W及發(fā)病機(jī)制研究才剛起步,僅發(fā)現(xiàn)幾種與EMs相關(guān)的circRNA,circRNA可能作為EMs的診斷標(biāo)志物,我們下一步將通過qRT-PCR驗(yàn)證circRNA高通量測(cè)序結(jié)果,并進(jìn)行生物學(xué)功能及信號(hào)通路分析,為EMs的發(fā)病機(jī)制提供一定的幫助。