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LncRNA_MEG3在胃癌中的表达及其与糖酵解相关性的研究

IT圈 admin 53浏览 0评论

2024年5月7日发(作者:钊问芙)

·328·

Chin J Gastroenterol, 2022, Vol. 27, No. 6

LncRNA MEG3在胃癌中的表达及其与

糖酵解相关性的研究

*

李云荣

1

 李 红

1#

 李逸群

1

 韩延敏

1

 陈庆勇

2

 张亚龙

1

 张益益

1

 曹 璋

1

1

滨州医学院附属医院(滨州医学院第一临床医学院)病理科(256603) 医务处

2

背景:糖代谢异常是肿瘤的恶性特征之一,LncRNA在肿瘤有氧糖酵解过程中发挥重要作用。目的:探讨

LncRNA MEG3在胃癌组织中的表达及其与胃癌糖酵解之间的相关性。方法:应用RT⁃qPCR法检测胃癌和癌旁组

析其与胃癌临床病理特征的关系。采用Spearman相关性分析评估MEG3与胃癌糖酵解水平的相关性,并初步探讨

其作用机制。结果:胃癌组织中MEG3表达明显低于癌旁组织(P<0.05),并与淋巴结转移有关(P<0.05);PKM2、

LDHA、mTOR、HIF⁃1α的阳性表达率均明显高于癌旁组织(P<0.05),并与肿瘤浸润深度、淋巴结转移、pTNM分期

阳性表达率均明显高于HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组(P<0.05)。生存分析表明PKM2、LDHA、mTOR表达与胃癌患者生存密切

等相关(P<0.05)。Spearman相关性分析示MEG3与PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α表达均呈负相关(r=-0.346,r=

-0.306,r=-0.389, r=-0.338;P<0.05)。HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组中MEG3表达明显低于HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组,而PKM2、LDHA

相关,与阴性表达组相比,阳性表达组患者的生存时间显著缩短(P<0.05)。Cox多因素回归分析显示PKM2是胃癌

患者预后的独立危险因素(P<0.05)。结论:LncRNA MEG3在胃癌组织中低表达,与糖酵解水平呈负相关;MEG3可

能通过对mTOR、HIF⁃1α的负向调节抑制胃癌糖酵解,从而在胃癌进展中发挥抑癌作用。

关键词 胃肿瘤; LncRNA MEG3; 糖酵解; 预后

Study on Expression of LncRNA MEG3 in Gastric Cancer and its Correlation With Glycolysis LI Yunrong

1

, LI

Hong

1

, LI Yiqun

1

, HAN Yanmin

1

, CHEN Qingyong

2

, ZHANG Yalong

1

, ZHANG Yiyi

1

, CAO Zhang

1

.

1

Department of

Pathology,

2

Department of Medical Affairs, Binzhou Medical University Hospital (The First School of Clinical Medicine of

Binzhou Medical University), Binzhou, Shandong Province (256603)

Correspondence to: LIHong,Email:*********************

important role in the process of aerobic glycolysis of tumors. Aims: To investigate the expression of LncRNA MEG3 in

gastric cancer and its correlation with glycolysis. Methods: RT⁃qPCR was used to detect the mRNA expression of MEG3 in

gastric cancer and paracancerous tissue. Immunohistochemical EnVision method was used to detect the protein expressions

of PKM2, LDHA, mTOR, HIF⁃1α in gastric cancer and paracancerous tissue. Relationship between expressions of above⁃

mentioned indices and clinicopathological features of gastric cancer were analyzed. The correlation between MEG3 and

Results: The expression of MEG3 in gastric cancer tissue was significantly lower than that in paracancerous tissue (P<

0.05), and was correlated with lymph node metastasis (P<0.05). The positivity rates of expression of PKM2, LDHA, mTOR

and HIF⁃1α in gastric cancer tissue were significantly higher than those in paracancerous tissue, and were correlated with

the depth of tumor invasion, lymph node metastasis and pTNM stage (P<0.05). Spearman correlation analysis showed that

the expression of MEG3 was negatively correlated with the expressions of PKM2, LDHA, mTOR and HIF⁃1α (r=-0.346,r=

in HIF⁃1α

-

/mTOR

-

group, while the positivity rates of expression of PKM2, LDHA were significantly higher than those in

-0.306,r=-0.389, r=-0.338; P<0.05). The expression of MEG3 in HIF⁃1α

+

/mTOR

+

group was significantly lower than that

HIF⁃1α

-

/mTOR

-

group (P<0.05). Survival analysis showed that the expressions of PKM2, LDHA and mTOR were closely

DOI: 10.3969/.1008⁃7125.2022.06.002

基金项目:国家自然科学基金(81772637);山东省自然科学基金(ZR2020MH243, ZR2013HQ018);烟台市科技发展计划(2013ZH098);

大学生创新创业训练计划(S2);齐鲁卫生与健康杰出青年人才项目(QL2021⁃07)

#

本文通信作者,Email:*********************

*

织中MEG3 mRNA表达,免疫组化EnVision法检测胃癌和癌旁组织中PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α蛋白表达,并分

Background: Abnormal glucose metabolism is one of the malignant characteristics of tumors. LncRNA plays an

glycolysis level of gastric cancer was analyzed by Spearman correlation analysis, and its possible mechanism was explored.

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胃肠病学2022年第27卷第6期

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related to the survival of gastric cancer patients, and the survival time of patients with positive expression was significantly

reduced compared with negative expression group (P<0.05). Cox risk regression analysis showed that PKM2 was an

independent risk factor for the prognosis of gastric cancer (P<0.05). Conclusions: LncRNA MEG3 is down⁃regulated in

gastric cancer tissue and negatively correlated with the level of glycolysis. MEG3 may play an inhibitory role in the

progression of gastric cancer by inhibiting glycolysis through negative regulation of mTOR and HIF⁃1α.

Key words Stomach Neoplasms; LncRNA MEG3; Glycolysis; Prognosis

胃癌是世界上常见的恶性肿瘤之一,其发生、

发展是多因素、多基因共同作用的结果,阐明胃癌

发生、发展机制,以及确定潜在的生物学标志物和

治疗靶点对胃癌的防治具有重要意义

[1]

。长链非编

码RNA(LncRNA)是一类长度大于200 bp的非编码

RNA,几乎不具有蛋白编码能力。LncRNA可在表

观遗传、转录和转录后调控等水平上调节基因的表

达,影响肿瘤的增殖、分化、迁移等过程

[2]

。母系表

达基因3(MEG3)是第一个被发现有肿瘤抑制功能

的LncRNA,在多种肿瘤如乳腺癌、胶质瘤中低表

达,可通过Rb途径、p53途径等发挥抑癌作用

[3⁃4]

近年来,随着肿瘤研究的不断深入,代谢重编程被

认为是肿瘤的恶性特征之一。新近研究结果表明,

MEG3可通过参与肿瘤糖代谢过程影响肿瘤进展,

但其与胃癌糖酵解的相关性研究鲜见报道

[5⁃6]

。本

研究通过应用RT⁃qPCR和免疫组化法分别检测

(PKM2)、乳酸脱氢酶A(LDHA)以及PI3K/Akt信号

MEG3和糖酵解关键限速酶M2型丙酮酸激酶

州医学院附属医院病理科手术切除的新鲜胃癌标本

42例,取癌旁组织(距肿瘤组织边缘≥5 cm处)作为对

织置于4%甲醛溶液固定,用于免疫组化检测。

二、主要实验试剂

LncRNA MEG3引物、内参GAPDH引物均购自

照。部分组织液氮冻存,用于RT⁃qPCR检测;部分组

2. 新鲜标本:收集2016年8月—2021年6月滨

北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司,超纯RNA提

取试剂盒、HiFiScript gDNA Removal RT MasterMix、

MagicSYBR Mixture均购自康为世纪生物科技股份

有限公司。兔抗人HIF⁃1α、mTOR、PKM2多克隆抗

体均购自Abcam公司,兔抗人LDHA多克隆抗体购

自Proteintech Group, Inc.,其他免疫组化试剂盒购自

北京中杉金桥生物技术有限公司。

三、方法

1. RT⁃qPCR法:取40 mg组织加入1 mL TRIzol

抽提试剂,提取总RNA,并测量浓度和纯度。然后

将总RNA反转录为cDNA,行qPCR扩增。反应条

件:95 ℃预变性180 s;95 ℃变性5 s,60 ℃退火/延伸

30 s,共45个循环。MEG3上游引物序列:5’⁃GGA

GCT GTT GAG CCT TCA GT⁃3’,下游:5’⁃ATT GAG

AGC ACA GTG GGG TG⁃3’;内参GAPDH上游引物

下游:5’⁃GTC CTT CCA CGA TAC CAA AG⁃3’。每

个样品重复实验3次,结果取平均值,采用2

—ΔΔCt

计算MEG3相对表达量。

通路相关蛋白mTOR、HIF⁃1α在胃癌患者中的表

达,旨在探讨MEG3与胃癌糖酵解之间的相关性及

其可能的作用机制,从而为胃癌的侵袭转移机制的

研究以及治疗靶点的选择提供新思路。

材料与方法

一、标本来源

序列:5’⁃GTG TGA ACC ATG AGA AGT ATG A⁃3’,

州医学院附属医院病理科存档的具有完整随访资

料的胃癌标本133例及其癌旁组织(6例患者癌旁组

织缺失)。其中男90例,女43例;年龄30~83岁,中

位年龄64岁;肿瘤直径1.2~11 cm,平均5.1 cm;组织

分化程度:中⁃高分化57例,低分化76例;pTNM分

期Ⅰ、Ⅱ期51例,Ⅲ、Ⅳ期82例;浸润深度:黏膜层

或黏膜下层19例,肌层12例,浆膜下层和浆膜层

102例;有淋巴结转移者96例,无淋巴结转移者37

随访时间截至2021年6月或患者死亡。

1. 石蜡标本:收集2015年1月—2016年12月滨

连续切片,经二甲苯、梯度乙醇脱蜡至水后,EDTA

进行抗原修复,加入3% H

2

O

2

封闭15 min,滴加一抗

4 ℃冰箱内孵育过夜,次日复温后滴加二抗37 ℃孵

素复染,乙醇分化,脱水,最后中性树胶封片保存。

结果判读:PKM2阳性定位于细胞核或细胞质,

呈弥漫棕黄色颗粒;LDHA阳性主要定位于细胞质,

呈棕黄色颗粒;mTOR阳性定位于细胞质,呈黄色或

PKM2(工作浓度1∶100)、LDHA(工作浓度1∶150)、

mTOR(工作浓度1∶150)、HIF⁃1α(工作浓度1∶150)

育30 min,洗涤后DAB显色并控制显色时间,苏木

2. 免疫组化EnVision法:常规石蜡组织4 μm厚

例。所有患者术前均未行放、化疗和生物学治疗。

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棕褐色颗粒;HIF⁃1α阳性定位于细胞质或细胞核,

呈棕色或棕褐色颗粒。采用半定量积分法判定阳

性结果,每张切片随机观察10个高倍视野(×400),

每个视野计数100个细胞,根据阳性细胞显色强度

和阳性细胞百分比进行评分。阳性细胞显色强度:

未着色为0分,浅黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色

为3分;阳性细胞百分比:≤5%为0分,6%~25%为1

分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,>75%为4

分。两项评分结果之积为免疫组化染色总评分,≥4

分为阳性,<4分为阴性。

四、统计学分析

采用SPSS 25.0、GraphPad Prism 8.0统计学软

件,计量资料的比较采用独立样本t检验,计数资料

的比较采用c检验,相关性分析采用Spearman检

验,生存曲线采用Kaplan⁃Meier法绘制,采用Cox比

例风险回归模型进行多因素生存分析,P<0.05为差

异有统计学意义。

结  果

一、LncRNA MEG3表达及其与胃癌临床病理

特征的关系

RT⁃qPCR结果显示,42例胃癌组织中LncRNA

2

表1 MEG3表达与胃癌患者临床病理特征之间的相关性(n)

临床病理特征

性别

中位年龄(岁)

<65

≥65

<5

32

10

18

24

22

20

34

25

8

7

2

2

7

6

3

8

1

1

8

4

5

1

8

4

5

4

5

例数

低表达高表达

MEG3

c

2

0.016

P值

0.900

16

17

16

17

26

7

2

1.9920.158

肿瘤直径(cm)

≥5

中⁃高

浸润深度

T1+T2

脉管侵犯

神经侵犯

淋巴结转移

pTNM分期

Ⅰ~Ⅱ期

Ⅲ~Ⅳ期

T3+T4

0.9370.333

分化程度

0.4680.494

8

3

0.2720.602

39

14

28

31

10

23

7

0.6360.425

34

8

0.4680.494

26

3

MEG3低表达33例(78.6%),高表达9例(21.4%)。

胃癌组织中MEG3表达显著低于癌旁组织,差异有

者的淋巴结转移有关(P<0.05),而与性别、年龄、肿

瘤直径、分化程度、浸润深度、脉管侵犯、神经侵犯、

pTNM分期等因素无关(P>0.05;表1)。

统计学意义(P<0.001;图1)。MEG3表达与胃癌患

35

13

29

7

6.3640.012

30

9

0.9760.323

24

HIF⁃1α表达

二、胃癌和癌旁组织中PKM2、LDHA、mTOR和

免疫组化结果显示,PKM2主要表达于细胞质

和细胞核,LDHA主要表达于细胞质,mTOR主要表

达于细胞质,HIF⁃1α主要表达于细胞质和细胞核

(图2),在胃癌组织中的阳性表达率分别为87.2%

(116/133)、82.0%(109/133)、80.5%(107/133)、

80.5%(107/133),均明显高于癌旁组织,差异有统计

学意义(P<0.05;表2)。

中的表达n(%)

组别

癌旁组织

胃癌

例数

127

133

23(18.1)

PKM2

22(17.3)

LDHA

17(13.4)

mTOR

25(19.7)

HIF⁃1α

表2 PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α在胃癌和癌旁组织

图1 LncRNA MEG3在胃癌组织和癌旁组织中的表达

(RT⁃qPCR法)

*

****

116(87.2)109(82.0)107(80.5)107(80.5)

与癌旁组织比较,P<0.05

三、胃癌中LncRNA MEG3与PKM2、LDHA、

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A:癌旁组织中PKM2呈阴性;B:胃癌组织中PKM2呈阳性;C:癌旁组织中LDHA呈阴性;D:胃癌组织中LDHA呈阳性;E:癌旁组织中

mTOR呈阴性;F:胃癌组织中mTOR呈阳性;G:癌旁组织中HIF⁃1α呈阴性;H:胃癌组织中HIF⁃1α呈阳性

图2 胃癌和癌旁组织中PKM2、LDHA、mTOR和HIF⁃1α表达(免疫组化EnVision法,×200)

mTOR、HIF⁃1α表达的相关性

MEG3高表达组与MEG3低表达组,MEG3低表达组

根据RT⁃qPCR结果将42例胃癌患者分为分为4组,分别为HIF⁃1α

+

/mTOR

+

、HIF⁃1α

+

/mTOR

-

HIF⁃1α

-

/mTOR

+

、HIF⁃1α

-

/mTOR

-

。组间两两比较发

现,HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组PKM2的阳性表达率明显低于

HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组和HIF⁃1α

-

/mTOR

+

组,差异有统计

学意义(P<0.05)。HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组LDHA的阳性

根据mTOR和HIF⁃1α表达,将133例胃癌患者

PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α的阳性表达率均明显

MEG3表达与PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α表达均

呈负相关(P<0.05;表3)。

MEG3表达

高于MEG3高表达组,差异有统计学意义(P<0.05)。

Spearman相关性分析结果显示,胃癌组织中LncRNA

表达率明显低于其余三组,差异有统计学意义(P<

0.05);HIF⁃1α

+

/mTOR

-

组LDHA的阳性表达率明显

0.05;表5)。

低于HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组,差异有统计学意义(P<

表5 mTOR与HIF⁃1α不同表达组别中的PKM2、

LDHA表达(n)

组别

HIF⁃1α

+

/mTOR

+

HIF⁃1α

+

/mTOR

-

HIF⁃1α

-

/mTOR

+

*

四、mTOR与HIF⁃1α不同表达组别中的LncRNA

根据mTOR和HIF⁃1α表达将42例胃癌患者分

为4组,分别为HIF⁃1α

+

/mTOR

+

、HIF⁃1α

+

/mTOR

-

HIF⁃1α

-

/mTOR

+

、HIF⁃1α

-

/mTOR

-

。组间两两比较发

-

/mTOR

-

组,差异有统计学意义(P<0.05;表4)。

组别

HIF⁃1α

+

/mTOR

+

HIF⁃1α

+

/mTOR

-

HIF⁃1α

-

/mTOR

+

*

现,HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组中MEG3表达明显低于HIF⁃

表4 mTOR与HIF⁃1α不同表达组别中的MEG3表达(n)

例数

29

26

*

4

2

1

MEG3表达

3

2

1

3

例数

91

17

16

9

-

7

4

1

5

PKM2

84

*

15

*

4

13

+-

9

5

3

7

LDHA

12

*

13

*

2

82

*#

+

6

3

4

#

与HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组比较,P<0.05;与HIF⁃1α

+

/mTOR

-

组比较,P<

0.05

HIF⁃1α

-

/mTOR

-

六、PKM2、LDHA、mTOR和HIF⁃1α表达与胃癌

患者临床病理特征间的关系

胃癌组织中PKM2表达与肿瘤浸润深度、淋巴

结转移、pTNM分期有关(P<0.05);LDHA表达与肿

瘤浸润深度、脉管侵犯、淋巴结转移有关(P<0.05);

HIF⁃1α

-

/mTOR

-

与HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组比较,P<0.05

LDHA表达

MEG3

低表达

高表达

五、mTOR与HIF⁃1α不同表达组别中的PKM2、

表3 胃癌中LncRNA MEG3与PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α表达的相关性(n)

+

PKM2

-

2

3

r值

-0.346

P值

0.025

+

LDHA

-

1

2

r值

-0.306

P值

0.049

+

mTOR

-

5

5

r值

-0.389

P值

0.011

HIF⁃1α

29

+-

4

4

r值

-0.338

P值

0.029

例数

33

9

31

6

32

7

28

45

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·332·

Chin J Gastroenterol, 2022, Vol. 27, No. 6

mTOR表达与肿瘤直径、淋巴结转移、pTNM分期有

度、淋巴结转移、pTNM分期有关(P<0.05;表6)。

七、预后

的独立危险因素(P<0.05;表7)。

讨  论

LncRNA是一类长度大于200 bp的非编码

关(P<0.05);HIF⁃1α表达与肿瘤分化程度、浸润深

随访结果显示,胃癌患者的中位生存期为36个

月,平均5年生存率为47.7%。Kaplan⁃Meier生存分

析结果示,胃癌患者预后与PKM2、LDHA、mTOR、肿

瘤直径、分化程度、浸润深度、脉管侵犯、神经侵犯、

淋巴结转移、pTNM分期有关(P<0.05;图3),而与

MEG3表达无关(P>0.05)。与阴性表达组相比,

PKM2、LDHA、mTOR阳性表达组患者的生存时间显

著缩短(P<0.05)。Cox多因素回归模型分析结果显

示,PKM2、神经侵犯、pTNM分期均是胃癌患者预后

RNA,具有与mRNA相似的结构,参与肿瘤的增殖、

迁移、转移等生物学过程

[7]

。LncRNA MEG3位于人

染色体14q32.3,编码长度约1.6 kb的LncRNA,是第

一个被发现有肿瘤抑制功能的LncRNA

[4]

。MEG3在

多种肿瘤中表达下调,如乳腺癌

[8]

、胶质瘤

[9]

、肝癌

[10]

等,其低表达能促进肿瘤细胞的增殖和侵袭,而在

前列腺癌细胞中过表达MEG3能抑制其增殖、迁移

和侵袭能力

[11]

。本实验结果表明LncRNA MEG3在

表6 胃癌中PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α表达与临床病理特征之间的相关性(n)

临床病理特征

性别

中位年龄(岁)

<65

≥65

肿瘤直径(cm)

<5

≥5

分化程度

中⁃高

浸润深度

T1+T2

T3+T4

脉管侵犯

神经侵犯

淋巴结转移

pTNM分期

Ⅰ~Ⅱ期

Ⅲ~Ⅳ期

37

96

51

82

26

90

40

76

11

6

51

82

43

73

8

9

71

62

59

57

12

5

102

3123

93

8

9

76

57

67

49

9

8

72

61

61

55

11

6

65

68

56

60

9

8

90

43

82

34

8

9

例数

+

PKM2

-

c

2

3.784

P值

0.052

+

LDHA

-

c

2

0.013

P值

0.908

+

mTOR

-

c

2

0.036

P值

0.849

HIF⁃1α

+-

c

2

2.823

P值

0.093

74

35

53

56

58

51

65

44

21

88

53

56

38

71

25

84

39

70

16

8

72

35

54

53

53

54

61

46

22

85

54

53

40

67

23

84

36

71

18

8

76

31

49

58

54

53

66

41

20

87

56

51

37

70

25

82

32

75

14

12

16

10

18

8

0.1290.719

12

12

14

10

11

13

10

14

18

6

0.0150.903

11

15

19

7

0.5570.4552.0750.150

0.8770.3490.2080.6484.6700.0312.9660.085

0.1410.7081.5290.216

15

11

9

0.0040.950

10

16

11

15

15

11

14

12

12

14

19

7

4.6050.032

6.1510.0135.5210.0192.3110.1286.5260.011

2.3180.1285.4990.019

17

17

9

1.8700.1710.2410.623

0.6260.429

13

11

12

12

12

12

3.1000.078

11

15

14

12

15

11

0.2150.6433.2840.070

13.2070.0007.1750.00710.9020.0015.4100.020

11

6

5.7290.0171.6820.1955.1160.02416.4890.000

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胃肠病学2022年第27卷第6期

·333·

A:PKM2预后生存分析;B:LDHA预后生存分析;C:mTOR预后生存分析;D:肿瘤直径预后生存分析;E:分化程度预后生存分析;F:浸润

深度预后生存分析;G:脉管侵犯预后生存分析;H:神经侵犯预后生存分析;I:淋巴结转移预后生存分析;J:pTNM分期预后生存分析

图3 按不同指标分组胃癌患者预后生存分析(Kaplan⁃Meier法)

表7 胃癌患者预后Cox多因素分析

参数

PKM2

LDHA

mTOR

肿瘤直径

分化程度

浸润深度

脉管侵犯

神经侵犯

淋巴结转移

pTNM分期

1.591

0.742

0.609

-0.018

0.509

1.776

0.301

-0.239

1.290

1.351

B

0.725

0.491

0.552

0.273

0.306

1.132

0.282

0.471

0.812

0.506

SE

4.821

2.290

1.217

3.487

0.004

2.459

1.143

7.502

0.086

7.123

WaldExp (B)

4.909

2.101

1.839

1.664

0.982

5.904

1.352

3.631

0.778

3.862

1.186~20.317

0.803~5.495

0.623~5.425

0.975~2.840

0.642~54.327

0.778~2.348

1.443~9.136

1.432~10.418

0.016~3.868

0.539~1.789

95% CI

P值

0.028

0.130

0.270

0.062

0.952

0.117

0.285

0.006

0.769

0.008

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·334·

Chin J Gastroenterol, 2022, Vol. 27, No. 6

胃癌组织中表达降低,且与淋巴结转移有关,提示

MEG3表达与胃癌的进展和转移密切相关。钟俊斌

[12]

的研究表明LncRNA MEG3低表达与胃癌患者

不良预后有关,且Cox多因素回归分析显示其是胃

癌预后的独立危险因素。但本实验生存分析结果

表明LncRNA MEG3表达与胃癌患者预后无相关

性,可能与本实验中采用的临床样本量较少有关,

不能足以说明MEG3与胃癌预后的关系,有待于扩

大样本量后行进一步验证。

代谢重编程是恶性肿瘤的重要特征之一,包括

葡萄糖、脂质和谷氨酰胺等

[13]

。肿瘤细胞即使在氧

气充足的条件下,仍以糖酵解的方式进行代谢,即

Warburg效应

[14]

。Warburg效应为肿瘤细胞的生长

和增殖提供必需的物质基础,能够形成局部酸性微

环境,在肿瘤细胞的增殖、转移、抗凋亡过程中发挥

重要作用。

PKM2和LDHA是肿瘤糖酵解途径的关键限速

作用

[21⁃22]

。在胰腺癌中,TRIM59通过激活PI3K/Akt/

mTOR通路,增强糖酵解水平,促进胰腺癌进展

[23]

mTOR活性能够被PI3K/Akt通路激活。Wong等

[24]

发现,抑制mTOR后能够降低PKM2表达并抑制糖

酵解。HIF⁃1α亦可由PI3K/Akt/mTOR通路激活,从

而促进GLUT、HK、PKM2、LDHA等多个编码糖酵解

酶的基因的转录,使糖酵解水平增强

[21]

。在口腔鳞

状细胞癌中,免疫调节蛋白B7⁃H3通过PI3K/Akt/

mTOR通路调节HIF⁃1α表达,增加葡萄糖摄取和乳

酸产生,促进有氧糖酵解

[25]

。由此可见,mTOR和

HIF⁃1α作为PI3K/Akt信号通路下游的重要分子,在

调控糖酵解过程中发挥重要作用。

mTOR通路。在膀胱癌细胞中,作为miR⁃93⁃5p的内

研究表明,LncRNA MEG3能够抑制PI3K/Akt/

源性竞争RNA,过表达MEG3可负调控miR⁃93⁃5p

的生物学效应,抑制PI3K/Akt/mTOR通路,从而抑

制细胞增殖,诱导细胞凋亡

[26]

。MEG3可作为miR⁃

21的分子海绵通过抑制PI3K/Akt信号通路抑制乳

腺癌细胞增殖和糖酵解,诱导细胞凋亡,从而抑制

乳腺癌的发生

[5]

LncRNA MEG3可能通过抑制PI3K/Akt/mTOR

酶,其表达水平直接影响肿瘤细胞的糖酵解活性。

Li等

[15]

的研究表明PKM2在胃癌组织中表达升高,

干扰PKM2表达后,可抑制胃癌细胞的糖酵解,促进

细胞凋亡。LDHA能够维持组织低氧微环境,促进

肿瘤细胞的进展和远处转移

[16]

。Cai等

[17]

的研究表

明LDHA在口腔鳞状细胞癌组织和细胞株中均高表

达,并与口腔鳞状细胞癌患者低生存率显著相关,

敲除LDHA基因可抑制口腔鳞状细胞癌细胞的上皮

间质转化(EMT)、细胞增殖、迁移和侵袭。本实验

通过检测胃癌组织中糖酵解关键限速酶PKM2、

且PKM2、LDHA表达与淋巴结转移、pTNM分期等

LDHA的表达,发现胃癌中存在较高的糖酵解水平,

临床病理特征相关。Spearman相关性分析结果表

明胃癌组织中MEG3与PKM2、LDHA表达呈负相

关。由此推测,MEG3可能参与调控胃癌糖酵解,从

而影响胃癌的进展和转移。

近年研究发现,LncRNA可通过直接调节糖酵

解酶和葡萄糖转运体或间接调节信号通路等的不

同方式调控糖酵解,影响肿瘤细胞增殖、凋亡和转

[18]

。欧阳军等

[19]

的研究发现LncRNA GLEC1通过

调控LDHA的转录参与食管鳞状细胞癌的代谢重塑

过程。有研究

[20]

发现,过表达LncRNA LINC01572

可通过与PFKFB4竞争结合miR⁃195⁃5p,使PFKFB4

表达上调,进而激活PI3K/Akt信号通路,增强糖酵

解,促进肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭和EMT。

PI3K/Akt/mTOR通路在肿瘤糖代谢中发挥重要

信号通路上mTOR、HIF⁃1α的活性抑制糖酵解限速

酶的表达,从而抑制胃癌的有氧糖酵解。本实验通

过检测LncRNA MEG3、mTOR、HIF⁃1α的表达,发现

mTOR、HIF⁃1α在胃癌中表达升高,并与MEG3表达

呈负相关,且HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组中MEG3表达明显

低于HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组,而PKM2、LDHA阳性表达

1α的负性调控来抑制糖酵解。

率均明显升高,推测MEG3可能通过对mTOR、HIF⁃

综上所述,本研究通过采用RT⁃qPCR法证实

LncRNA MEG3在胃癌患者中表达降低,且与淋巴

MEG3表达呈负相关。通过检测PI3K/Akt/mTOR信

MEG3可能通过mTOR、HIF⁃1α调控胃癌糖酵解,在

结转移相关。免疫组化法结果表明胃癌糖酵解关

键酶PKM2、LDHA阳性表达率升高,且与LncRNA

号通路上mTOR、HIF⁃1α的表达,初步推测LncRNA

胃癌进展中发挥抑癌作用。但目前实验尚不足以

证实这一推测,后续研究将通过细胞学和分子生物

学实验行进一步探讨。

参考文献

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胃肠病学2022年第27卷第6期

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by glycolysis in cancer[J]. Cancer Manag Res, 2020, 12:

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2024年5月7日发(作者:钊问芙)

·328·

Chin J Gastroenterol, 2022, Vol. 27, No. 6

LncRNA MEG3在胃癌中的表达及其与

糖酵解相关性的研究

*

李云荣

1

 李 红

1#

 李逸群

1

 韩延敏

1

 陈庆勇

2

 张亚龙

1

 张益益

1

 曹 璋

1

1

滨州医学院附属医院(滨州医学院第一临床医学院)病理科(256603) 医务处

2

背景:糖代谢异常是肿瘤的恶性特征之一,LncRNA在肿瘤有氧糖酵解过程中发挥重要作用。目的:探讨

LncRNA MEG3在胃癌组织中的表达及其与胃癌糖酵解之间的相关性。方法:应用RT⁃qPCR法检测胃癌和癌旁组

析其与胃癌临床病理特征的关系。采用Spearman相关性分析评估MEG3与胃癌糖酵解水平的相关性,并初步探讨

其作用机制。结果:胃癌组织中MEG3表达明显低于癌旁组织(P<0.05),并与淋巴结转移有关(P<0.05);PKM2、

LDHA、mTOR、HIF⁃1α的阳性表达率均明显高于癌旁组织(P<0.05),并与肿瘤浸润深度、淋巴结转移、pTNM分期

阳性表达率均明显高于HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组(P<0.05)。生存分析表明PKM2、LDHA、mTOR表达与胃癌患者生存密切

等相关(P<0.05)。Spearman相关性分析示MEG3与PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α表达均呈负相关(r=-0.346,r=

-0.306,r=-0.389, r=-0.338;P<0.05)。HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组中MEG3表达明显低于HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组,而PKM2、LDHA

相关,与阴性表达组相比,阳性表达组患者的生存时间显著缩短(P<0.05)。Cox多因素回归分析显示PKM2是胃癌

患者预后的独立危险因素(P<0.05)。结论:LncRNA MEG3在胃癌组织中低表达,与糖酵解水平呈负相关;MEG3可

能通过对mTOR、HIF⁃1α的负向调节抑制胃癌糖酵解,从而在胃癌进展中发挥抑癌作用。

关键词 胃肿瘤; LncRNA MEG3; 糖酵解; 预后

Study on Expression of LncRNA MEG3 in Gastric Cancer and its Correlation With Glycolysis LI Yunrong

1

, LI

Hong

1

, LI Yiqun

1

, HAN Yanmin

1

, CHEN Qingyong

2

, ZHANG Yalong

1

, ZHANG Yiyi

1

, CAO Zhang

1

.

1

Department of

Pathology,

2

Department of Medical Affairs, Binzhou Medical University Hospital (The First School of Clinical Medicine of

Binzhou Medical University), Binzhou, Shandong Province (256603)

Correspondence to: LIHong,Email:*********************

important role in the process of aerobic glycolysis of tumors. Aims: To investigate the expression of LncRNA MEG3 in

gastric cancer and its correlation with glycolysis. Methods: RT⁃qPCR was used to detect the mRNA expression of MEG3 in

gastric cancer and paracancerous tissue. Immunohistochemical EnVision method was used to detect the protein expressions

of PKM2, LDHA, mTOR, HIF⁃1α in gastric cancer and paracancerous tissue. Relationship between expressions of above⁃

mentioned indices and clinicopathological features of gastric cancer were analyzed. The correlation between MEG3 and

Results: The expression of MEG3 in gastric cancer tissue was significantly lower than that in paracancerous tissue (P<

0.05), and was correlated with lymph node metastasis (P<0.05). The positivity rates of expression of PKM2, LDHA, mTOR

and HIF⁃1α in gastric cancer tissue were significantly higher than those in paracancerous tissue, and were correlated with

the depth of tumor invasion, lymph node metastasis and pTNM stage (P<0.05). Spearman correlation analysis showed that

the expression of MEG3 was negatively correlated with the expressions of PKM2, LDHA, mTOR and HIF⁃1α (r=-0.346,r=

in HIF⁃1α

-

/mTOR

-

group, while the positivity rates of expression of PKM2, LDHA were significantly higher than those in

-0.306,r=-0.389, r=-0.338; P<0.05). The expression of MEG3 in HIF⁃1α

+

/mTOR

+

group was significantly lower than that

HIF⁃1α

-

/mTOR

-

group (P<0.05). Survival analysis showed that the expressions of PKM2, LDHA and mTOR were closely

DOI: 10.3969/.1008⁃7125.2022.06.002

基金项目:国家自然科学基金(81772637);山东省自然科学基金(ZR2020MH243, ZR2013HQ018);烟台市科技发展计划(2013ZH098);

大学生创新创业训练计划(S2);齐鲁卫生与健康杰出青年人才项目(QL2021⁃07)

#

本文通信作者,Email:*********************

*

织中MEG3 mRNA表达,免疫组化EnVision法检测胃癌和癌旁组织中PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α蛋白表达,并分

Background: Abnormal glucose metabolism is one of the malignant characteristics of tumors. LncRNA plays an

glycolysis level of gastric cancer was analyzed by Spearman correlation analysis, and its possible mechanism was explored.

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胃肠病学2022年第27卷第6期

·329·

related to the survival of gastric cancer patients, and the survival time of patients with positive expression was significantly

reduced compared with negative expression group (P<0.05). Cox risk regression analysis showed that PKM2 was an

independent risk factor for the prognosis of gastric cancer (P<0.05). Conclusions: LncRNA MEG3 is down⁃regulated in

gastric cancer tissue and negatively correlated with the level of glycolysis. MEG3 may play an inhibitory role in the

progression of gastric cancer by inhibiting glycolysis through negative regulation of mTOR and HIF⁃1α.

Key words Stomach Neoplasms; LncRNA MEG3; Glycolysis; Prognosis

胃癌是世界上常见的恶性肿瘤之一,其发生、

发展是多因素、多基因共同作用的结果,阐明胃癌

发生、发展机制,以及确定潜在的生物学标志物和

治疗靶点对胃癌的防治具有重要意义

[1]

。长链非编

码RNA(LncRNA)是一类长度大于200 bp的非编码

RNA,几乎不具有蛋白编码能力。LncRNA可在表

观遗传、转录和转录后调控等水平上调节基因的表

达,影响肿瘤的增殖、分化、迁移等过程

[2]

。母系表

达基因3(MEG3)是第一个被发现有肿瘤抑制功能

的LncRNA,在多种肿瘤如乳腺癌、胶质瘤中低表

达,可通过Rb途径、p53途径等发挥抑癌作用

[3⁃4]

近年来,随着肿瘤研究的不断深入,代谢重编程被

认为是肿瘤的恶性特征之一。新近研究结果表明,

MEG3可通过参与肿瘤糖代谢过程影响肿瘤进展,

但其与胃癌糖酵解的相关性研究鲜见报道

[5⁃6]

。本

研究通过应用RT⁃qPCR和免疫组化法分别检测

(PKM2)、乳酸脱氢酶A(LDHA)以及PI3K/Akt信号

MEG3和糖酵解关键限速酶M2型丙酮酸激酶

州医学院附属医院病理科手术切除的新鲜胃癌标本

42例,取癌旁组织(距肿瘤组织边缘≥5 cm处)作为对

织置于4%甲醛溶液固定,用于免疫组化检测。

二、主要实验试剂

LncRNA MEG3引物、内参GAPDH引物均购自

照。部分组织液氮冻存,用于RT⁃qPCR检测;部分组

2. 新鲜标本:收集2016年8月—2021年6月滨

北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司,超纯RNA提

取试剂盒、HiFiScript gDNA Removal RT MasterMix、

MagicSYBR Mixture均购自康为世纪生物科技股份

有限公司。兔抗人HIF⁃1α、mTOR、PKM2多克隆抗

体均购自Abcam公司,兔抗人LDHA多克隆抗体购

自Proteintech Group, Inc.,其他免疫组化试剂盒购自

北京中杉金桥生物技术有限公司。

三、方法

1. RT⁃qPCR法:取40 mg组织加入1 mL TRIzol

抽提试剂,提取总RNA,并测量浓度和纯度。然后

将总RNA反转录为cDNA,行qPCR扩增。反应条

件:95 ℃预变性180 s;95 ℃变性5 s,60 ℃退火/延伸

30 s,共45个循环。MEG3上游引物序列:5’⁃GGA

GCT GTT GAG CCT TCA GT⁃3’,下游:5’⁃ATT GAG

AGC ACA GTG GGG TG⁃3’;内参GAPDH上游引物

下游:5’⁃GTC CTT CCA CGA TAC CAA AG⁃3’。每

个样品重复实验3次,结果取平均值,采用2

—ΔΔCt

计算MEG3相对表达量。

通路相关蛋白mTOR、HIF⁃1α在胃癌患者中的表

达,旨在探讨MEG3与胃癌糖酵解之间的相关性及

其可能的作用机制,从而为胃癌的侵袭转移机制的

研究以及治疗靶点的选择提供新思路。

材料与方法

一、标本来源

序列:5’⁃GTG TGA ACC ATG AGA AGT ATG A⁃3’,

州医学院附属医院病理科存档的具有完整随访资

料的胃癌标本133例及其癌旁组织(6例患者癌旁组

织缺失)。其中男90例,女43例;年龄30~83岁,中

位年龄64岁;肿瘤直径1.2~11 cm,平均5.1 cm;组织

分化程度:中⁃高分化57例,低分化76例;pTNM分

期Ⅰ、Ⅱ期51例,Ⅲ、Ⅳ期82例;浸润深度:黏膜层

或黏膜下层19例,肌层12例,浆膜下层和浆膜层

102例;有淋巴结转移者96例,无淋巴结转移者37

随访时间截至2021年6月或患者死亡。

1. 石蜡标本:收集2015年1月—2016年12月滨

连续切片,经二甲苯、梯度乙醇脱蜡至水后,EDTA

进行抗原修复,加入3% H

2

O

2

封闭15 min,滴加一抗

4 ℃冰箱内孵育过夜,次日复温后滴加二抗37 ℃孵

素复染,乙醇分化,脱水,最后中性树胶封片保存。

结果判读:PKM2阳性定位于细胞核或细胞质,

呈弥漫棕黄色颗粒;LDHA阳性主要定位于细胞质,

呈棕黄色颗粒;mTOR阳性定位于细胞质,呈黄色或

PKM2(工作浓度1∶100)、LDHA(工作浓度1∶150)、

mTOR(工作浓度1∶150)、HIF⁃1α(工作浓度1∶150)

育30 min,洗涤后DAB显色并控制显色时间,苏木

2. 免疫组化EnVision法:常规石蜡组织4 μm厚

例。所有患者术前均未行放、化疗和生物学治疗。

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·330·

Chin J Gastroenterol, 2022, Vol. 27, No. 6

棕褐色颗粒;HIF⁃1α阳性定位于细胞质或细胞核,

呈棕色或棕褐色颗粒。采用半定量积分法判定阳

性结果,每张切片随机观察10个高倍视野(×400),

每个视野计数100个细胞,根据阳性细胞显色强度

和阳性细胞百分比进行评分。阳性细胞显色强度:

未着色为0分,浅黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色

为3分;阳性细胞百分比:≤5%为0分,6%~25%为1

分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,>75%为4

分。两项评分结果之积为免疫组化染色总评分,≥4

分为阳性,<4分为阴性。

四、统计学分析

采用SPSS 25.0、GraphPad Prism 8.0统计学软

件,计量资料的比较采用独立样本t检验,计数资料

的比较采用c检验,相关性分析采用Spearman检

验,生存曲线采用Kaplan⁃Meier法绘制,采用Cox比

例风险回归模型进行多因素生存分析,P<0.05为差

异有统计学意义。

结  果

一、LncRNA MEG3表达及其与胃癌临床病理

特征的关系

RT⁃qPCR结果显示,42例胃癌组织中LncRNA

2

表1 MEG3表达与胃癌患者临床病理特征之间的相关性(n)

临床病理特征

性别

中位年龄(岁)

<65

≥65

<5

32

10

18

24

22

20

34

25

8

7

2

2

7

6

3

8

1

1

8

4

5

1

8

4

5

4

5

例数

低表达高表达

MEG3

c

2

0.016

P值

0.900

16

17

16

17

26

7

2

1.9920.158

肿瘤直径(cm)

≥5

中⁃高

浸润深度

T1+T2

脉管侵犯

神经侵犯

淋巴结转移

pTNM分期

Ⅰ~Ⅱ期

Ⅲ~Ⅳ期

T3+T4

0.9370.333

分化程度

0.4680.494

8

3

0.2720.602

39

14

28

31

10

23

7

0.6360.425

34

8

0.4680.494

26

3

MEG3低表达33例(78.6%),高表达9例(21.4%)。

胃癌组织中MEG3表达显著低于癌旁组织,差异有

者的淋巴结转移有关(P<0.05),而与性别、年龄、肿

瘤直径、分化程度、浸润深度、脉管侵犯、神经侵犯、

pTNM分期等因素无关(P>0.05;表1)。

统计学意义(P<0.001;图1)。MEG3表达与胃癌患

35

13

29

7

6.3640.012

30

9

0.9760.323

24

HIF⁃1α表达

二、胃癌和癌旁组织中PKM2、LDHA、mTOR和

免疫组化结果显示,PKM2主要表达于细胞质

和细胞核,LDHA主要表达于细胞质,mTOR主要表

达于细胞质,HIF⁃1α主要表达于细胞质和细胞核

(图2),在胃癌组织中的阳性表达率分别为87.2%

(116/133)、82.0%(109/133)、80.5%(107/133)、

80.5%(107/133),均明显高于癌旁组织,差异有统计

学意义(P<0.05;表2)。

中的表达n(%)

组别

癌旁组织

胃癌

例数

127

133

23(18.1)

PKM2

22(17.3)

LDHA

17(13.4)

mTOR

25(19.7)

HIF⁃1α

表2 PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α在胃癌和癌旁组织

图1 LncRNA MEG3在胃癌组织和癌旁组织中的表达

(RT⁃qPCR法)

*

****

116(87.2)109(82.0)107(80.5)107(80.5)

与癌旁组织比较,P<0.05

三、胃癌中LncRNA MEG3与PKM2、LDHA、

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胃肠病学2022年第27卷第6期

·331·

A:癌旁组织中PKM2呈阴性;B:胃癌组织中PKM2呈阳性;C:癌旁组织中LDHA呈阴性;D:胃癌组织中LDHA呈阳性;E:癌旁组织中

mTOR呈阴性;F:胃癌组织中mTOR呈阳性;G:癌旁组织中HIF⁃1α呈阴性;H:胃癌组织中HIF⁃1α呈阳性

图2 胃癌和癌旁组织中PKM2、LDHA、mTOR和HIF⁃1α表达(免疫组化EnVision法,×200)

mTOR、HIF⁃1α表达的相关性

MEG3高表达组与MEG3低表达组,MEG3低表达组

根据RT⁃qPCR结果将42例胃癌患者分为分为4组,分别为HIF⁃1α

+

/mTOR

+

、HIF⁃1α

+

/mTOR

-

HIF⁃1α

-

/mTOR

+

、HIF⁃1α

-

/mTOR

-

。组间两两比较发

现,HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组PKM2的阳性表达率明显低于

HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组和HIF⁃1α

-

/mTOR

+

组,差异有统计

学意义(P<0.05)。HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组LDHA的阳性

根据mTOR和HIF⁃1α表达,将133例胃癌患者

PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α的阳性表达率均明显

MEG3表达与PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α表达均

呈负相关(P<0.05;表3)。

MEG3表达

高于MEG3高表达组,差异有统计学意义(P<0.05)。

Spearman相关性分析结果显示,胃癌组织中LncRNA

表达率明显低于其余三组,差异有统计学意义(P<

0.05);HIF⁃1α

+

/mTOR

-

组LDHA的阳性表达率明显

0.05;表5)。

低于HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组,差异有统计学意义(P<

表5 mTOR与HIF⁃1α不同表达组别中的PKM2、

LDHA表达(n)

组别

HIF⁃1α

+

/mTOR

+

HIF⁃1α

+

/mTOR

-

HIF⁃1α

-

/mTOR

+

*

四、mTOR与HIF⁃1α不同表达组别中的LncRNA

根据mTOR和HIF⁃1α表达将42例胃癌患者分

为4组,分别为HIF⁃1α

+

/mTOR

+

、HIF⁃1α

+

/mTOR

-

HIF⁃1α

-

/mTOR

+

、HIF⁃1α

-

/mTOR

-

。组间两两比较发

-

/mTOR

-

组,差异有统计学意义(P<0.05;表4)。

组别

HIF⁃1α

+

/mTOR

+

HIF⁃1α

+

/mTOR

-

HIF⁃1α

-

/mTOR

+

*

现,HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组中MEG3表达明显低于HIF⁃

表4 mTOR与HIF⁃1α不同表达组别中的MEG3表达(n)

例数

29

26

*

4

2

1

MEG3表达

3

2

1

3

例数

91

17

16

9

-

7

4

1

5

PKM2

84

*

15

*

4

13

+-

9

5

3

7

LDHA

12

*

13

*

2

82

*#

+

6

3

4

#

与HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组比较,P<0.05;与HIF⁃1α

+

/mTOR

-

组比较,P<

0.05

HIF⁃1α

-

/mTOR

-

六、PKM2、LDHA、mTOR和HIF⁃1α表达与胃癌

患者临床病理特征间的关系

胃癌组织中PKM2表达与肿瘤浸润深度、淋巴

结转移、pTNM分期有关(P<0.05);LDHA表达与肿

瘤浸润深度、脉管侵犯、淋巴结转移有关(P<0.05);

HIF⁃1α

-

/mTOR

-

与HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组比较,P<0.05

LDHA表达

MEG3

低表达

高表达

五、mTOR与HIF⁃1α不同表达组别中的PKM2、

表3 胃癌中LncRNA MEG3与PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α表达的相关性(n)

+

PKM2

-

2

3

r值

-0.346

P值

0.025

+

LDHA

-

1

2

r值

-0.306

P值

0.049

+

mTOR

-

5

5

r值

-0.389

P值

0.011

HIF⁃1α

29

+-

4

4

r值

-0.338

P值

0.029

例数

33

9

31

6

32

7

28

45

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·332·

Chin J Gastroenterol, 2022, Vol. 27, No. 6

mTOR表达与肿瘤直径、淋巴结转移、pTNM分期有

度、淋巴结转移、pTNM分期有关(P<0.05;表6)。

七、预后

的独立危险因素(P<0.05;表7)。

讨  论

LncRNA是一类长度大于200 bp的非编码

关(P<0.05);HIF⁃1α表达与肿瘤分化程度、浸润深

随访结果显示,胃癌患者的中位生存期为36个

月,平均5年生存率为47.7%。Kaplan⁃Meier生存分

析结果示,胃癌患者预后与PKM2、LDHA、mTOR、肿

瘤直径、分化程度、浸润深度、脉管侵犯、神经侵犯、

淋巴结转移、pTNM分期有关(P<0.05;图3),而与

MEG3表达无关(P>0.05)。与阴性表达组相比,

PKM2、LDHA、mTOR阳性表达组患者的生存时间显

著缩短(P<0.05)。Cox多因素回归模型分析结果显

示,PKM2、神经侵犯、pTNM分期均是胃癌患者预后

RNA,具有与mRNA相似的结构,参与肿瘤的增殖、

迁移、转移等生物学过程

[7]

。LncRNA MEG3位于人

染色体14q32.3,编码长度约1.6 kb的LncRNA,是第

一个被发现有肿瘤抑制功能的LncRNA

[4]

。MEG3在

多种肿瘤中表达下调,如乳腺癌

[8]

、胶质瘤

[9]

、肝癌

[10]

等,其低表达能促进肿瘤细胞的增殖和侵袭,而在

前列腺癌细胞中过表达MEG3能抑制其增殖、迁移

和侵袭能力

[11]

。本实验结果表明LncRNA MEG3在

表6 胃癌中PKM2、LDHA、mTOR、HIF⁃1α表达与临床病理特征之间的相关性(n)

临床病理特征

性别

中位年龄(岁)

<65

≥65

肿瘤直径(cm)

<5

≥5

分化程度

中⁃高

浸润深度

T1+T2

T3+T4

脉管侵犯

神经侵犯

淋巴结转移

pTNM分期

Ⅰ~Ⅱ期

Ⅲ~Ⅳ期

37

96

51

82

26

90

40

76

11

6

51

82

43

73

8

9

71

62

59

57

12

5

102

3123

93

8

9

76

57

67

49

9

8

72

61

61

55

11

6

65

68

56

60

9

8

90

43

82

34

8

9

例数

+

PKM2

-

c

2

3.784

P值

0.052

+

LDHA

-

c

2

0.013

P值

0.908

+

mTOR

-

c

2

0.036

P值

0.849

HIF⁃1α

+-

c

2

2.823

P值

0.093

74

35

53

56

58

51

65

44

21

88

53

56

38

71

25

84

39

70

16

8

72

35

54

53

53

54

61

46

22

85

54

53

40

67

23

84

36

71

18

8

76

31

49

58

54

53

66

41

20

87

56

51

37

70

25

82

32

75

14

12

16

10

18

8

0.1290.719

12

12

14

10

11

13

10

14

18

6

0.0150.903

11

15

19

7

0.5570.4552.0750.150

0.8770.3490.2080.6484.6700.0312.9660.085

0.1410.7081.5290.216

15

11

9

0.0040.950

10

16

11

15

15

11

14

12

12

14

19

7

4.6050.032

6.1510.0135.5210.0192.3110.1286.5260.011

2.3180.1285.4990.019

17

17

9

1.8700.1710.2410.623

0.6260.429

13

11

12

12

12

12

3.1000.078

11

15

14

12

15

11

0.2150.6433.2840.070

13.2070.0007.1750.00710.9020.0015.4100.020

11

6

5.7290.0171.6820.1955.1160.02416.4890.000

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胃肠病学2022年第27卷第6期

·333·

A:PKM2预后生存分析;B:LDHA预后生存分析;C:mTOR预后生存分析;D:肿瘤直径预后生存分析;E:分化程度预后生存分析;F:浸润

深度预后生存分析;G:脉管侵犯预后生存分析;H:神经侵犯预后生存分析;I:淋巴结转移预后生存分析;J:pTNM分期预后生存分析

图3 按不同指标分组胃癌患者预后生存分析(Kaplan⁃Meier法)

表7 胃癌患者预后Cox多因素分析

参数

PKM2

LDHA

mTOR

肿瘤直径

分化程度

浸润深度

脉管侵犯

神经侵犯

淋巴结转移

pTNM分期

1.591

0.742

0.609

-0.018

0.509

1.776

0.301

-0.239

1.290

1.351

B

0.725

0.491

0.552

0.273

0.306

1.132

0.282

0.471

0.812

0.506

SE

4.821

2.290

1.217

3.487

0.004

2.459

1.143

7.502

0.086

7.123

WaldExp (B)

4.909

2.101

1.839

1.664

0.982

5.904

1.352

3.631

0.778

3.862

1.186~20.317

0.803~5.495

0.623~5.425

0.975~2.840

0.642~54.327

0.778~2.348

1.443~9.136

1.432~10.418

0.016~3.868

0.539~1.789

95% CI

P值

0.028

0.130

0.270

0.062

0.952

0.117

0.285

0.006

0.769

0.008

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·334·

Chin J Gastroenterol, 2022, Vol. 27, No. 6

胃癌组织中表达降低,且与淋巴结转移有关,提示

MEG3表达与胃癌的进展和转移密切相关。钟俊斌

[12]

的研究表明LncRNA MEG3低表达与胃癌患者

不良预后有关,且Cox多因素回归分析显示其是胃

癌预后的独立危险因素。但本实验生存分析结果

表明LncRNA MEG3表达与胃癌患者预后无相关

性,可能与本实验中采用的临床样本量较少有关,

不能足以说明MEG3与胃癌预后的关系,有待于扩

大样本量后行进一步验证。

代谢重编程是恶性肿瘤的重要特征之一,包括

葡萄糖、脂质和谷氨酰胺等

[13]

。肿瘤细胞即使在氧

气充足的条件下,仍以糖酵解的方式进行代谢,即

Warburg效应

[14]

。Warburg效应为肿瘤细胞的生长

和增殖提供必需的物质基础,能够形成局部酸性微

环境,在肿瘤细胞的增殖、转移、抗凋亡过程中发挥

重要作用。

PKM2和LDHA是肿瘤糖酵解途径的关键限速

作用

[21⁃22]

。在胰腺癌中,TRIM59通过激活PI3K/Akt/

mTOR通路,增强糖酵解水平,促进胰腺癌进展

[23]

mTOR活性能够被PI3K/Akt通路激活。Wong等

[24]

发现,抑制mTOR后能够降低PKM2表达并抑制糖

酵解。HIF⁃1α亦可由PI3K/Akt/mTOR通路激活,从

而促进GLUT、HK、PKM2、LDHA等多个编码糖酵解

酶的基因的转录,使糖酵解水平增强

[21]

。在口腔鳞

状细胞癌中,免疫调节蛋白B7⁃H3通过PI3K/Akt/

mTOR通路调节HIF⁃1α表达,增加葡萄糖摄取和乳

酸产生,促进有氧糖酵解

[25]

。由此可见,mTOR和

HIF⁃1α作为PI3K/Akt信号通路下游的重要分子,在

调控糖酵解过程中发挥重要作用。

mTOR通路。在膀胱癌细胞中,作为miR⁃93⁃5p的内

研究表明,LncRNA MEG3能够抑制PI3K/Akt/

源性竞争RNA,过表达MEG3可负调控miR⁃93⁃5p

的生物学效应,抑制PI3K/Akt/mTOR通路,从而抑

制细胞增殖,诱导细胞凋亡

[26]

。MEG3可作为miR⁃

21的分子海绵通过抑制PI3K/Akt信号通路抑制乳

腺癌细胞增殖和糖酵解,诱导细胞凋亡,从而抑制

乳腺癌的发生

[5]

LncRNA MEG3可能通过抑制PI3K/Akt/mTOR

酶,其表达水平直接影响肿瘤细胞的糖酵解活性。

Li等

[15]

的研究表明PKM2在胃癌组织中表达升高,

干扰PKM2表达后,可抑制胃癌细胞的糖酵解,促进

细胞凋亡。LDHA能够维持组织低氧微环境,促进

肿瘤细胞的进展和远处转移

[16]

。Cai等

[17]

的研究表

明LDHA在口腔鳞状细胞癌组织和细胞株中均高表

达,并与口腔鳞状细胞癌患者低生存率显著相关,

敲除LDHA基因可抑制口腔鳞状细胞癌细胞的上皮

间质转化(EMT)、细胞增殖、迁移和侵袭。本实验

通过检测胃癌组织中糖酵解关键限速酶PKM2、

且PKM2、LDHA表达与淋巴结转移、pTNM分期等

LDHA的表达,发现胃癌中存在较高的糖酵解水平,

临床病理特征相关。Spearman相关性分析结果表

明胃癌组织中MEG3与PKM2、LDHA表达呈负相

关。由此推测,MEG3可能参与调控胃癌糖酵解,从

而影响胃癌的进展和转移。

近年研究发现,LncRNA可通过直接调节糖酵

解酶和葡萄糖转运体或间接调节信号通路等的不

同方式调控糖酵解,影响肿瘤细胞增殖、凋亡和转

[18]

。欧阳军等

[19]

的研究发现LncRNA GLEC1通过

调控LDHA的转录参与食管鳞状细胞癌的代谢重塑

过程。有研究

[20]

发现,过表达LncRNA LINC01572

可通过与PFKFB4竞争结合miR⁃195⁃5p,使PFKFB4

表达上调,进而激活PI3K/Akt信号通路,增强糖酵

解,促进肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭和EMT。

PI3K/Akt/mTOR通路在肿瘤糖代谢中发挥重要

信号通路上mTOR、HIF⁃1α的活性抑制糖酵解限速

酶的表达,从而抑制胃癌的有氧糖酵解。本实验通

过检测LncRNA MEG3、mTOR、HIF⁃1α的表达,发现

mTOR、HIF⁃1α在胃癌中表达升高,并与MEG3表达

呈负相关,且HIF⁃1α

+

/mTOR

+

组中MEG3表达明显

低于HIF⁃1α

-

/mTOR

-

组,而PKM2、LDHA阳性表达

1α的负性调控来抑制糖酵解。

率均明显升高,推测MEG3可能通过对mTOR、HIF⁃

综上所述,本研究通过采用RT⁃qPCR法证实

LncRNA MEG3在胃癌患者中表达降低,且与淋巴

MEG3表达呈负相关。通过检测PI3K/Akt/mTOR信

MEG3可能通过mTOR、HIF⁃1α调控胃癌糖酵解,在

结转移相关。免疫组化法结果表明胃癌糖酵解关

键酶PKM2、LDHA阳性表达率升高,且与LncRNA

号通路上mTOR、HIF⁃1α的表达,初步推测LncRNA

胃癌进展中发挥抑癌作用。但目前实验尚不足以

证实这一推测,后续研究将通过细胞学和分子生物

学实验行进一步探讨。

参考文献

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胃肠病学2022年第27卷第6期

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