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【研究背景】胃癌是常见恶性肿瘤,严重威胁人类健康,既往研究多认为胃癌发生、发展是不同癌基因的激活或抑癌基因失活引起,研究多集中在编码基因。然而,最近研究认为非编码基因参与胃癌发生、发展。长链非编码RNA(lncRNA),是长度在200nt以上的RNA分子,不编码蛋白,起初被认为是基因组转录的“噪音”,不具有生物学功能,但最近研究发现它有多种生物学功能,它与肿瘤发生、发展、增殖、侵袭、迁移及耐药密切相关。内源性竞争性 RNA(ceRNA)学说认为,lncRNA可以与 mRNA竞争性地结合miRNA应答元件(MRE)来影响mRNA转录调控,从而发挥生物学效应。虽然lncRNA对胃癌发生及发展关系已有相关研究报道,但是仍然有很多问题需要解决。 【目的】本研究通过lncRNA芯片筛选胃癌组织及对应的癌旁组织中lncRNA表达差异;通过差异倍数、胃癌组织和胃癌细胞检测及信息生物学方法筛选出关键lncRNA;探索关键lncRNA在胃癌发生及发展中作用,为lncRNA参与胃癌发生及发展提供理论依据,为临床lncRNA靶向治疗提供基础。 【方法】 1.采用lncRNA芯片检测6对胃癌组织及对应的癌旁组织中lncRNA表达差异; 2.采用Real-Time PCR检测lncRNA芯片中差异最显著10条lncRNA在48对胃癌组织及对应癌旁组织和胃癌细胞系(SGC7901、MGC803、BGC823、MKN28)及胃黏膜细胞(GES-1)中表达差异,筛选出linc00483,分析linc00483表达量与胃癌患者临床相关性; 3.通过小分子RNA干扰下调胃癌细胞BGC823中linc00483,采用CCK8、Annexin V-FITC/P、划痕实验、侵袭实验及裸鼠成瘤实验研究linc00483对胃癌生物学功能影响; 4.采用mRNA芯片检测胃癌组织及对应癌旁组织中mRNA表达差异; 5.采用生物信息学及mRNA芯片结果预测linc00483可能调控SPAG9; 6.采用Real-Time PCR检测48对胃癌组织及对应癌旁组织和胃癌细胞系及GES-1中SPAG9表达差异,分析SPAG9表达量与胃癌患者临床相关性;采用免疫组化检测48对胃癌组织及对应癌旁组织SPAG9及SPAG9调控MAPKs通路效应蛋白c-Jun、p-Jnk、p53及p-p38表达; 7.采用Real-Time PCR及western blot法检测linc00483对SPAG9及MAPKs通路效应蛋白c-Jun、p-Jnk、p53及p-p38表达调控; 8.通过生物信息学分析linc00483与SPAG9’UTR可能竞争性结合miR-30a-3p;9.采用Real-Time PCR检测48对胃癌组织及对应癌旁组织和胃癌细胞系及GES-1中miR-30a-3p表达差异,分析miR-30a-3p表达量与胃癌患者临床相关性;10.通过Real-Time PCR、western blot、双免疫荧光素酶分析验证miR-30a-3p对linc00483及SPAG9表达量调控,以及与linc00483及SPAG9’UTR特异性结合;11.采用小分子干扰沉默胃癌细胞BGC823中SPAG9,通过CCK8、Annexin V-FITC/P、划痕实验、侵袭实验及裸鼠成瘤实验验证SPAG9对胃癌生物学功能影响,以及对MAPKs路效应蛋白c-Jun、p-Jnk、p53及p-p38表达调控; 【结果】 1.lncRNA预测及鉴定 1.1胃癌组织与对应癌旁组织之间有差异性表达lncRNA共3732个〔fold change(FC)>2.0,p<0.05〕,其中在胃癌组织中高表达2451个,低表达1281个; 1.2选取10个最显著差异表达lncRNA,其中高表达5个,低表达5个,qPCR检测它们在48对胃癌组织及对应癌旁组织和胃癌细胞系及胃GES-1中表达量差异,并且比较表达差异与lncRNA芯片结果一致性,发现linc00483在胃癌组织及胃癌细胞中高表达,且与lncRNA芯片结果相符合; 1.3 linc00483在胃癌组织中表达量与肿瘤大小、分期、分级、远处转移及淋巴转移呈正相关,与生存时间呈负相关。 2.linc00483生物学功能 2.1沉默胃癌细胞BGC823中linc00483表达,能抑制胃癌细胞增殖、侵袭及迁移,促进胃癌细胞凋亡; 2.2抑制胃癌细胞BGC823裸鼠移植瘤中linc00483表达,能抑制移植瘤生长。 3.SPAG9在胃癌中表达 3.1 mRNA芯片检测胃癌组织与对应癌旁组织,观察到差异性表达mRNA共3994个,其中高表达969个,低表达3025个,其中SPAG9高表达; 3.2 SPAG9在胃癌组织及胃癌细胞系中高表达,其表达量与肿瘤大小、分期、分级、远处转移及淋巴转移呈正相关,与生存时间呈负相关; 3.3在胃癌组织中,SPAG9蛋白高表达,SPAG9调控MAPKs通路效应蛋白c-Jun、p53高表达,c-Jnk蛋白低表达,p-p38蛋白表达无差异。 4 linc00483对SPAG9及SPAG9信号通路效应蛋白调控; 4.1生物信息学分析linc00483对SPAG9有调控作用; 4.2胃癌组织及胃癌细胞中linc00483与SPAG9都高表达,并且呈正相关; 4.3沉默胃癌细胞BGC823中linc00483表达导致SPAG9mRNA及蛋白表达降低; 4.4抑制胃癌细胞BGC823裸鼠移植瘤中linc00483表达,能下调SPAG9、c-Jun蛋白表达降低,而c-Jnk、p53、p-p38蛋白表达无差异。 5.miR-30a-3p在胃癌中表达; 5.1 miR-30a-3p在胃癌组织及胃癌细胞系中低表达; 5.2在胃癌组织中,miR-30a-3p表达量与肿瘤大小、分期、分级、远处转移及淋巴转移呈负相关,与生存时间呈正相关。 6.linc00483、miR30a-3p及SPAG9间ceRNA调控 6.1生物信息学分析linc00483与SPAG93’UTR竞争性结合miR-30a-3p; 6.2在胃癌组织及胃癌细胞中linc00483、SPAG9与miR-30a-3p表达量呈负相关; 6.3 miR-30a-3p能与linc00483及SPAG93’UTR特异性结合; 6.4 miR-30a-3p能负向调控linc00483、SPAG9表达; 7.SPAG9在胃癌中生物学功能 7.1沉默胃癌细胞BGC823中SPAG9表达,能抑制胃癌细胞增殖、侵袭及迁移,促进胃癌细胞凋亡; 7.2体内抑制胃癌细胞BGC823裸鼠移植瘤中SPAG9表达,能抑制移植瘤生长; 7.3体内抑制裸鼠移植瘤中SPAG9表达,能下调SPAG9及c-Jun蛋白表达,对p-Jnk、p53、p-p38蛋白表达无影响。 【结论】 1.胃癌中linc00483高表达促进胃癌发展; 2.胃癌中linc00483通过ceRNA调控,促进SPAG9表达,活化MAPKs通路,上调c-Jun蛋白表达,促进胃癌胃癌细胞增殖,导致胃癌进展。