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第二军医大学
博士学位论文
脊柱骨巨细胞瘤发生与复发差异表达的microRNA的筛选研究
姓名:吴志鹏
申请学位级别:博士
专业:外科学(骨科)
指导教师:肖建如
2011-03
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脊柱骨巨细胞瘤发生与复发差异表达的 microRNA 的筛选研究
摘要
目的
利用 microRNA 微阵列芯片技术筛选脊柱骨巨细胞瘤初发及复发差异表达的
microRNA 并进行后续生物信息学分析,为阐明脊柱骨巨细胞瘤发生、发展及复发的
相关分子机制提供新的依据。

方法
选取 2008 年 01 月至 2010 年 10 月在第二军医大学第二附属医院(上海长征医院)
骨科行手术治疗的 10 例初发、10 例复发脊柱 GCT 患者的典型肿瘤标本,病理诊断
均证实为骨巨细胞瘤,另取 5 例正常骨组织标本,5 例正常肌肉组织标本。标本切除
离体后立即肉眼下切取典型组织约 500mg,尽量避免含有坏死及纤维结缔组织,生理
盐水反复冲洗三次以去除多余红细胞,随后立即装入冻存管,迅速放入液氮中冻存。
从组织离体到标本采集完毕要在 30 min 内完成,以尽量减少 RNA 降解的风险。
提取总 RNA 后进行质量检测,合格后标记 microRNA,芯片杂交,以芯片扫描
仪扫描,获得原始数据。原始数据经转换后进行统计分析,寻找可能的差异表达的
microRNAs。
经多个权威靶基因预测数据库检索及整合,得出初发及复发组间差异表达
microRNA 的预测靶基因。并进一步对靶基因进行 GO 及 KEGG 等生物信息学分析。

结果
将差异表达的标准设为:上调的 Foldchange 值>,P 值<,下调的 Foldchange
值<,P 值<。根据此标准可筛选得到各组间差异表达的 miRNA。
初发组与复发组相比:上调 8 个,下调 2 个;初发组与正常骨组织相比:上调
48 个,下调 101 个;初发组与正常肌肉组织相比:上调 73 个,下调 79 个;复发组
与正常骨组织相比:上调 48 个,下调 114 个;复发组与正常肌肉组织相比:上调 67
个,下调 85 个。
其中初发组与复发组差异表达的 microRNA 为——上调:hsa-miR-22*、
hsa-miR-1909、hsa-miR-218-2*、hsa-miRPlus-E1015、hsa-miRPlus-E1215、hsa-miR-29a*、
hsa-miR-1323、hsa-miR-520a-5p;下调:hsa-miR-944、hsa-miR-331-3p。(PLUS 链为
芯片预测得到,具体序列及功能未知)
通过 miRBase、miRanda、miRDB、miRWalk、RNA22、Targetscan 等 microRNA
预测工具及数据库进行靶基因预测如下:hsa-miR-22*的靶基因,共计 261 个;
hsa-miR-1909 的靶基因,共计 163 个;hsa-miR-218-2*的靶基因,共计 233 个;
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hsa-miR-29a*的靶基因,共计 340 个;hsa-miR-1323 的靶基因,共计 460 个;
hsa-miR-520a-5p 的靶基因,共计 649 个;hsa-miR-944 的靶基因,共计 624 个;
hsa-miR-331-3p 的靶基因,共计 390 个。
进一步对各 microRNA 的靶基因进行 GO 及 KEGG 分析,可见 hsa-miR-1323、
hsa-miR-520a-5p、hsa-miR-944、hsa-miR-331-3p 这 4 条成熟体 miRNA 的靶基因其分
子功能(MF)主要分布于转录因子活性及 DNA/各种离子的结合,生物过程(BP)
方面,主要分布于转录及转录调控,而 KEGG 主要分布于 Pathways in cancer 通路、
ErbB 信号转导通路及血管内皮生长因子(VEGF)信号转导通路等与多种与肿瘤发生
发展关系密切的信号通路。

结论
1. microRNA 微阵列技术可以用于高通量的筛选 miRNA。
microarray 芯片进行脊柱骨巨细胞瘤初发、复发及正常组织进行差异表达
miRNA 的筛选,得出上调 8 个——hsa-miR-22*、hsa-miR-1909、hsa-miR-218-2*、
hsa-miRPlus-E1015、hsa-miRPlus-E1215、hsa-miR-29a*、hsa-miR-1323、
hsa-miR-52