微小RNA及其在医学中的应用课件

1、1微小RNA及其在医学中的应用 微小微小RNARNA及其在医学中的应用及其在医学中的应用 2微小RNA及其在医学中的应用 一、微小一、微小RNARNA的发现的发现 人类基因组中，蛋白质编码区只占人类基因组中，蛋白质编码区只占1-2。其它。其它 呢？约呢？约24为内含子序列，为内含子序列， 这么冗长的内含子序列有什么生物学功能呢？这么冗长的内含子序列有什么生物学功能呢？ 3微小RNA及其在医学中的应用 后基因组时代的中心法则后基因组时代的中心法则 RNA 加工加工 基因调基因调 节节 DNA 修复和重组修复和重组 基基 因因 组组 的的 保保 持持 基基 因因 组组 的的 表表 达达 4微小RN

2、A及其在医学中的应用 后基因组时代的基因调控：后基因组时代的基因调控： 5微小RNA及其在医学中的应用 人类基因组绝大部分人类基因组绝大部分 被转录成被转录成RNA 非编码非编码RNA的数量是的数量是 编码编码RNA的数百倍的数百倍 生物体复杂性被隐藏生物体复杂性被隐藏 在它们所输出的非编在它们所输出的非编 码码RNA内，而非编码内，而非编码 序列内。序列内。 6微小RNA及其在医学中的应用 2006年的诺贝尔生理学奖获得者：年的诺贝尔生理学奖获得者： 7微小RNA及其在医学中的应用 Gary Ruvkun 8微小RNA及其在医学中的应用 Ruvkun G, Wightman B, Ha I.

3、 The 20 years it took to recognize the importance of tiny RNAs. Cell. 2004 Jan 23;116 (2 Suppl):S93-6. Lee R, Feinbaum R, Ambros V. A short history of a short RNA. Cell. 2004 Jan 23;116 (2 Suppl):S89-92 9微小RNA及其在医学中的应用 10微小RNA及其在医学中的应用 近年来被鉴定的近年来被鉴定的miRNAs越来越多越来越多 至今超过至今超过17000 miRNAs已被发现已被发现 可以免费获得

4、可以免费获得 http:/microrna.sanger.ac.uk/sequences/ 11微小RNA及其在医学中的应用 12微小RNA及其在医学中的应用 13微小RNA及其在医学中的应用 小干扰小干扰RNA（small interfering RNA; siRNA） 和微小和微小RNA的异同点的异同点 14微小RNA及其在医学中的应用 siRNA和和miRNA的相同点的相同点 15微小RNA及其在医学中的应用 16微小RNA及其在医学中的应用 发育发育 增殖增殖 (干细胞干细胞) 疾病疾病 分化分化 凋亡凋亡 17微小RNA及其在医学中的应用 Victor R. Ambros 秀丽线虫秀

5、丽线虫 C. elegans 1. 调控发育过程调控发育过程 18微小RNA及其在医学中的应用 miR-124a局限表达于神经组织局限表达于神经组织 miR-1局限表达于骨骼肌和心肌局限表达于骨骼肌和心肌 青鳉青鳉斑马鱼斑马鱼小鼠小鼠 果蝇果蝇 miRNA的表达具有组织特异性的表达具有组织特异性 19微小RNA及其在医学中的应用 ( Science 2004) 3 3种种miRNAmiRNA控制造血干细胞向淋巴细胞的分化过程控制造血干细胞向淋巴细胞的分化过程 2. 调控细胞分化调控细胞分化 20微小RNA及其在医学中的应用 21微小RNA及其在医学中的应用 microRNA host or v

6、irus 禽流感病毒禽流感病毒 Avian influenza virus 疱疹病毒家族疱疹病毒家族 EBV,KSHV,MHV-68, HCMV,HSV-1 HBV,HCV 逆转录病毒家族逆转录病毒家族 HIV-1 多瘤病毒家族多瘤病毒家族 SV40(Simian virus 40) 腺病毒家族腺病毒家族 hAV(adenovir) 22微小RNA及其在医学中的应用 HCVHCV HBVHBV miRNA 基因表达基因表达信号传导信号传导肝细胞肝癌肝细胞肝癌 发生、发展发生、发展 诊断、治疗诊断、治疗 23微小RNA及其在医学中的应用 HCVHCV HBVHBV has-miR-191 Wor

7、se survival in acute myeloid leukemia p53 tumor supressor pathwayhas-miR-34 has-let-7a ras and c-myc genes has-miR-133bSequamous cell carcinoma has-miR-142-5pHematopoietic specific Normal 24微小RNA及其在医学中的应用 5.5.微小微小RNARNA与肿瘤的关系与肿瘤的关系 25微小RNA及其在医学中的应用 微小微小RNARNA调控癌基因表达调控癌基因表达 26微小RNA及其在医学中的应用 下调下调miRNA

8、表达，促进了表达，促进了E2F1的表达的表达 Western Blotting Nortern Blotting 27微小RNA及其在医学中的应用 有些微小有些微小RNARNA可能是致癌基因可能是致癌基因 mir-1792高表达高表达 28微小RNA及其在医学中的应用 增加增加mir-1719b的表达，加速了的表达，加速了c-myc诱导的淋巴瘤诱导的淋巴瘤 形成形成 29微小RNA及其在医学中的应用 30微小RNA及其在医学中的应用 治疗治疗 31微小RNA及其在医学中的应用 32微小RNA及其在医学中的应用 33微小RNA及其在医学中的应用 胃癌组织癌旁组织胃癌组织癌旁组织 总总 RNA 提

9、取提取 定量定量RT-PCR miRNA芯片芯片 细胞培养细胞培养, MGC803, SGC-7901 组织类型组织类型 细胞分化细胞分化 侵润深度侵润深度 TNM分期分期 转移转移 生长曲线生长曲线MTT 定量定量PCR检测检测 细胞周期凋亡检测细胞周期凋亡检测 靶基因分析靶基因分析 (三三)技术路线技术路线 临床研究临床研究 体外实验体外实验 功能分析功能分析 反义寡核苷酸阻断反义寡核苷酸阻断miRNA的表达的表达 综合分析确定综合分析确定miRNAs可能的致癌机制可能的致癌机制 34微小RNA及其在医学中的应用Guo J, et al. J Gastroenterol Hepatol.

10、2009, 24(4): 652-657 19种差异表达的微小种差异表达的微小RNA 12 7 miR-139-5p，miR-497和和miR- 768-3p首次在非肿瘤组织中发现首次在非肿瘤组织中发现 miR-340*、miR-421和和miR-658 首次在癌组织中发现高表达首次在癌组织中发现高表达 35微小RNA及其在医学中的应用 Xiao B, Guo J, et al. Clin Chim Acta. 2009;400(1-2):97-102. 36微小RNA及其在医学中的应用 miR-106a异常表达的临床意义异常表达的临床意义 因素因素 病例数病例数 变化倍数变化倍数 P 直径直

11、径 5cm3068.59 258.49 0.001 5cm25 14.65 29.21 分化分化 中中 237.36 15.48 0.001 低低 2259.62 299.13 淋巴结转移淋巴结转移 +46 50.69 209.88 0.001 - 910.24 20.52 远处转移远处转移 + 9142.35 414.60 0.001 - 4624.84 107.37 侵润侵润 T120.14 0.04 T2266.09 12.72 0.001 T31750.49 173.91 =0.005 T410140.69 390.79 37微小RNA及其在医学中的应用 Jiang C, Guo J,

12、 et al. Journal of Gastroenterology. DOI 10.1007/S00535-009-0135-6 癌组织中癌组织中mir-421的表达明显高于癌旁组织的表达明显高于癌旁组织 38微小RNA及其在医学中的应用 蒋振，郭俊明，蒋振，郭俊明，等等. 中国病理生理杂志中国病理生理杂志 2009, 25(9): 1726-1730. 39微小RNA及其在医学中的应用 Jiang C, Guo J, et al. Journal of Gastroenterology. DOI 10.1007/S00535-009-0135-6 40微小RNA及其在医学中的应用 Jiang C, Guo J，et al. Journal of Gastroenterology. DOI 10.1007/S00535-009-0135-6 41微小RNA及其在医学中的应用 胃癌相关微小胃癌相关微小RNA的功能研