中国一先天性无虹膜家系的遗传分析及PAX6基因突变位点的检测

背景先天性无虹膜是双眼发病的遗传性疾病，目前的研究表明先天性无虹膜患者配对盒转录因子6（PAX6）基因突变位点具有多样性。目的通过目标序列捕获测序结合一代测序验证技术对1个中国先天性无虹膜家系进行基因突变位点的筛查和遗传分析。方法采用横断面研究方法，本研究组于2016年3月纳入在郑州大学第一附属医院确诊的1个中国汉族先天性无虹膜家系，并对该家系成员进行致病突变基因检测。该家系全体成员均接受神经系统、口服葡萄糖耐量试验等全身体格检查以及眼科相关检查。采集现存家系所有成员前臂静脉血10ml以提取基因组DNA，以先证者基因组DNA为模板行前房角发育异常致病基因的目标基因定点捕获测序分析，经与各基因库比对筛选出候选致病基因位点，采用PCR法对该家系成员行致病基因位点DNA片段扩增，采用Sanger测序技术在该家系除先证者以外的2例患病者和表型正常成员中进行候选致病基因验证。结果该家系共3代9名成员，I1去世，现存8位成员，包括患病者3例（112及其子代Ⅲ1、Ⅲ2）和表型正常者5人，符合常染色体显性遗传模式。所有家系成员未发现神经系统异常，口服葡萄糖耐量试验结果均呈阴性。3例患病者视力均明显下降且不能矫正，眼压平均值为21mmHg（1mmHg=0．133kPa），患者均存在虹膜完全缺如、角膜基质层混浊、眼球水平震颤、黄斑中心凹发育不良症状。此外，Ⅱ2患者存在左眼上睑下垂、右眼先天性白内障表现，Ⅲ2同时存在双眼先天性白内障、双侧晶状体不全脱位。先证者目标序列捕获测序分析及数据库比对显示，所有患病者PAX6基因第6号外显子上碱基替换e．183C〉A，经Sanger测序验证后证实突变基因与表型共分离。结论PAX6基因c．183C〉A突变是该先天性无虹膜家系的致病突变位点。

lncRNA MEG8通过调控miR-363-3p/PAX6轴促进非小细胞肺癌的肿瘤进展

目的探讨长非编码RNA母系表达基因8(lncRNA MEG8)通过调控miR-363-3p/人类配对盒基因6(PAX6)轴促进非小细胞肺癌(NSCLC)的肿瘤进展。方法选取116例经确诊为NSCLC患者的肿瘤组织与癌旁正常组织标本,常规培养人NSCLC细胞株A549、H1299,采用RT-qPCR法检测组织和细胞中lncRNA MEG8、miR-363-3p和PAX6 mRNA的表达。将A549、H1299细胞分别分为对照组(control组,空白培养基处理)、pcDNA组(转染pcDNA)、pcDNA-MEG8组(转染pcDNA-MEG8)、pcDNA-MEG8+miR-NC组(pcDNA-MEG8与miR-NC共转染)、pcDNA-MEG8+miR-363-3p mimic组(pcDNA-MEG8与miR-363-3p mimic共转染)。CCK-8法检测培养24,48,72 h各组细胞增殖能力;细胞划痕实验检测细胞迁移能力;流式细胞术检测细胞凋亡;采用Western blot检测凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase-3和PAX6蛋白的表达。双荧光素酶报告基因实验分别验证MEG8和miR-363-3p、miR-363-3p和PAX6的关系。RNA结合蛋白免疫沉淀(RIP)实验检测lncRNA MEG8、miR-363-3p和PAX6之间的结合。结果与正常组织相比,肿瘤组织中lncRNA MEG8、PAX6 mRNA高表达,miR-363-3p呈现低表达(均P<0.05)。与control组和pcDNA组相比,pcDNA-MEG8组培养48,72 h A549和H1299细胞增殖能力、细胞迁移率、PAX6、Bcl-2蛋白表达显著升高(P<0.05),细胞凋亡率和Bax、Caspase-3蛋白显著降低(P<0.05)。与pcDNA-MEG8组和pcDNA-MEG8+miR-NC组相比,pcDNA-MEG8+miR-363-3 mimic组培养48,72 h A549和H1299细胞增殖能力、细胞迁移率、PAX6、Bcl-2蛋白表达显著降低(P<0.05),miR-363-3p表达、细胞凋亡率、Bax、Caspase-3蛋白表达显著升高(P<0.05)。双荧光素酶报告基因实验结果显示,与miR-NC+MEG8-WT共转染组相比,miR-363-3p mimic+MEG8-WT共转染组荧光素酶活性显著降低(P<0.05);与miR-NC+MEG8-MUT共转染组相比,miR-363-3p mimic+MEG8-MUT共转染组荧光素酶活性无显著差异(P>0.05)。与miR-NC+PAX6-WT共转染组相比,miR-363-3p mimic+PAX6-WT共转染组荧光素酶活性显著降低(P<0.05);与miR-NC+PAX6-MUT共转染组相比,miR-363-3p mimic+PAX6-MUT共转染组荧光素酶活性无显著性差异(P>0.05)。RIP实验结果显示,与IgG处相比,lncRNA MEG8和miR-363-3p、miR-363-3p和PAX6均主要富集在Ago2处,IgG处与Ago2处的lncRNA MEG8、miR-363-3p和PAX6RNA相对表达水平均具有统计学差异(P<0.05),提示lncRNA MEG8和miR-363-3p、miR-363-3p和PAX6能靶向结合。结论过表达lncRNA MEG8可能通过下调miR-363-3p并促进PAX6蛋白的表达,进而促进NSCLC的进展。

小干扰RNA-Pax6对人晶状体上皮细胞生物学行为和上皮-间质转化的抑制作用

目的探讨沉默人类同源配对盒基因6(Pax6)对人晶状体上皮细胞(LECs)的生物学行为和上皮-间质转化(EMT)的作用。方法将SRA01/04人LECs分为小干扰RNA-Pax6(siRNA-Pax6)组和siRNA阴性对照(siRNA-NC)组,siRNA-Pax6组细胞转染siRNA-Pax6,siRNA-NC组细胞转染无序siRNA。转染后24、48、72 h采用细胞计数试剂盒8法检测细胞存活率;转染后48 h,采用流式细胞术检测细胞凋亡比例和不同细胞周期细胞比例;转染后24 h,采用细胞划痕实验检测细胞迁移率;转染后48 h,采用实时荧光定量PCR检测细胞内Pax6、α-晶状体蛋白A(CRYAA)、α-晶状体蛋白B(CRYAB)、转录因子Sox2及EMT相关分子平滑肌肌动蛋白(α-SMA)、钙黏附蛋白E(E-cadherin)mRNA相对表达量,采用Western blot法检测各组细胞中Pax6蛋白相对表达量。结果2个组转染后不同时间点细胞存活率总体比较差异均有统计学意义(F_(分组)=4.776,P<0.05;F_(时间)=13.535,P<0.05),其中转染后48 h和72 h,siRNA-Pax6组细胞存活率均明显低于siRNA-NC组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。与siRNA-NC组比较,siRNA-Pax6组G_(0)/G_(1)期细胞比例明显增加,S期细胞比例明显减少,差异均有统计学意义(t=9.971、-5.063,均P<0.05)。siRNA-Pax6组细胞迁移率为(19.73±6.07)%,低于siRNA-NC组的(70.56±2.97)%,差异有统计学意义(t=-7.245,P<0.05)。siRNA-Pax6组细胞中Sox2和α-SMA mRNA相对表达量低于siRNA-NC组,E-cadherin mRNA相对表达量高于siRNA-NC组,差异均有统计学意义(t=-23.254、-5.294、6.062,均P<0.01)。siRNA-Pax6组细胞中CRYAA和CRYAB mRNA相对表达量明显高于siRNA-NC组,差异均有统计学意义(t=5.521、8.270,均P<0.01)。siRNA-Pax6组细胞中Pax6 mRNA相对表达量为0.27±0.01,低于siRNA-NC组的1.00±0.05,差异有统计学意义(t=-14.456,P<0.001);siRNA-Pax6组细胞中Pax6蛋白相对表达量为0.24±0.05,低于siRNA-NC组的1.14±0.10,差异有统计学意义(t=-4.458,P<0.001)。结论沉默Pax6可抑制人LECs的增生及EMT过程,维持人LECs内正常晶状体蛋白的表达。

微小RNA-375通过靶向PAX6对宫颈癌HeLa细胞顺铂敏感性的影响

目的探讨微小RNA-375(miR-375)和人类配对盒基因6(PAX6)在宫颈癌顺铂耐药株HeLa cisR中的表达及耐药逆转作用并初步探讨可能机制。方法采用实时定量PCR(QPCR)检测28例正常宫颈组织、30例宫颈癌组织(14例顺铂敏感和16例顺铂不敏感)和不同顺铂敏感性细胞HeLa、HeLa cisR中miR-375、PAX6 mRNA水平,采用脂质体法向HeLa和HeLa cisR细胞转染含miR-375模拟物(mimics)的寡核苷酸探针(过表达组)和阴性对照NC(阴性对照组),以不行任何转染的为空白对照组。采用QPCR检测转染后HeLa和HeLa cisR细胞中miR-375和PAX6 mRNA水平,采用MTT法检测不同浓度顺铂(1、3、10、30、100μmol/L)处理后的增殖情况并计算半数抑制浓度(IC_(50))以评价顺铂敏感性,Western blotting检测PAX6蛋白水平,双荧光素酶报告基因试验评价miR-375对PAX6的靶向调控作用。结果宫颈癌组织中的miR-375水平低于正常宫颈组织(0.714±0.341 vs.1.006±0.299),PAX6 mRNA水平高于正常宫颈组织(1.855±0.928 vs.1.011±0.257),miR-375水平与PAX6 mRNA水平呈负相关(r=-0.416,P<0.05)。与化疗敏感组相比,化疗不敏感组的miR-375水平降低,而PAX6 mRNA水平升高(P<0.05)。HeLa cisR细胞的miR-375水平低于HeLa细胞(0.365±0.098 vs.1.032±0.135),而PAX6 mRNA水平高于HeLa细胞(3.154±0.957 vs.1.067±0.168),差异均有统计学意义(P<0.05)。与其余两组相比,过表达组转染后的miR-375水平升高,PAX6蛋白和mRNA水平均降低,差异有统计学意义(P<0.05)。miR-375过表达可降低顺铂IC_(50)(P<0.05),先转染miR-375 mimics 24 h后再转染过表达PAX6的pCMV-PAX6质粒后细胞的IC_(50)与未转染细胞的差异无统计学意义(P>0.05)。结论 miR-375通过靶向PAX6参与了宫颈癌细胞的顺铂耐药,miR-375有望成为逆转宫颈癌顺铂耐药的靶点。

shRNA靶向PAX6对乳腺癌MCF-7细胞增殖、凋亡及上皮间质转化的影响

目的探讨短发夹RNA(shRNA)靶向沉默人类配对盒基因(PAX6)对乳腺癌MCF-7细胞增殖、凋亡及上皮间质转化(EMT)的影响。方法根据Gen Bank数据库中PAX6序列,设计、合成互补并特异性编码其shRNA序列的寡核苷酸,克隆至线性化pSUPER.puro质粒载体中,将pSuper.puro PAX6 shRNA质粒(转染组)和阴性对照质粒pSuper.puro luciferase shRNA(阴性对照组)分别转染人MCF-7细胞,建立稳定低表达PAX6的MCF-7细胞株,同时设未行转染的MCF-7细胞为空白对照组。经实时定量PCR验证后,噻唑蓝(MTT)法检测各组转染24、48、72、96 h后的增殖抑制率,流式细胞术检测各组转染后的细胞凋亡和细胞周期情况,采用Western blotting检测各组转染96 h后的EMT相关标记分子(E-钙粘蛋白、纤连蛋白和波形蛋白)水平。结果转染组的PAX6水平均低于阴性对照组和空白对照组(P<0.05);与其余两组相比,转染组的增殖抑制率、凋亡率及促凋亡基因Bax、Bad mRNA水平均升高,而抑制凋亡基因Bcl-2 mRNA水平降低,且细胞周期的G_0/G_1期细胞比例升高,但S期和G_2/M期细胞比例均降低,以上差异均有统计学意义(P<0.05);转染组的钙粘蛋白水平升高,而纤连蛋白和波形蛋白水平均降低,与其余两组的差异均有统计学意义(P<0.05)。结论通过shRNA抑制PAX6基因表达可抑制乳腺癌细胞增殖并诱导凋亡和细胞周期阻滞,对EMT过程有一定抑制效果,为乳腺癌的基因沉默靶向治疗提供了依据。

二个无虹膜症家系致病基因的鉴定

目的:明确2个呈常染色体显性遗传的无虹膜症家系的临床特征,并找出导致该病的基因突变。方法:2个家系无虹膜症患者接受遗传咨询及眼科检查,并采用候选基因法分别对2个家系成员的人类配对盒基因6(human paired box gene 6,PAX6)进行突变筛查,对未检出突变的家系进成员行外显子捕获及全外显子组测序。结果:家系1患者完全符合无虹膜症的临床特征,家系2患者还出现上睑下垂的表型。突变筛查发现,家系1的PAX6基因存在一个已知的基因突变c.718C>T(p.Arg240~*),但家系2未筛查到任何已知的基因突变。结论:家系1中发现一个PAX6基因突变(p.Arg240~*),但在家系2中尚未筛查到致病基因,提示无虹膜症尚存在新的遗传异质性。