miR-103/MTHFR轴抑制肝细胞癌中LINE-1基因的甲基化水平

摘要

目的:研究肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)组织中长散在核元件1(long interspersed nuclear element-1,LINE-1)基因的甲基化状态,并探讨调控DNA整体甲基化的可能因素。方法:使用Taqman实时荧光定量PCR方法检测LINE-1基因的甲基化水平,用实时荧光定量PCR检测微RNA(microRNA,miRNA,miR)-103和亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)mRNA的表达水平,采用蛋白质印迹法和免疫组织化学法检测MTHFR蛋白的表达水平。利用癌症基因组图谱(e Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库,分析HCC组织中不同miRNA的表达水平,利用miRDB等靶基因预测数据库预测miR-103的靶基因,采用荧光素报告基因实验检验miR-103与其靶基因MTHFR的直接相互作用。将miR-103-mimics、miR-103-inhibitor及各自阴性对照(negative control,NC)或过表达miR-103/MTHFR慢病毒颗粒转入肝癌BEL-7402细胞中,检测不同处理对LINE-1基因甲基化的影响。结果:HCC组织中LINE-1基因甲基化水平较癌旁组织下降,且这种低甲基化与预后差相关。TCGA数据库分析结果显示,miR-103是HCC组织中高表达且表达上调的miRNA之一,miR-103表达高的患者较表达低者预后差,这种表达上调在176例患者的样本中得到验证。miR-103过表达可直接抑制MTHFR的表达,导致LINE-1基因甲基化水平降低。HCC患者癌组织较癌旁对照组织的MTHFR mRNA和蛋白水平降低。MTHFR过表达的细胞中LINE-1基因甲基化水平升高。结论:LINE-1基因的甲基化水平受miR-103/MTHFR轴调控,在HCC组织中降低且与患者预后相关;miR-103在HCC组织中高表达,提示miR-103/MTHFR/DNA整体甲基化可能是HCC进展中的重要变化过程。