Hsa_circ_0001400在胃癌中表达、功能与机制的研究

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目的:胃癌因其高发病率和高死亡率已经成为全球最常见的恶性肿瘤之一。根据最新流行病学统计数据,全球每年新发胃癌病例超过100万,居所有癌种第五位;每年死亡病例约76万,列居所有癌种第四位。由于早期胃癌的临床症状较为隐匿,确诊时间较晚且病人常伴有远处转移,尽管手术和分子靶向治疗可以使疾病有所改善,胃癌病人5年生存率仍低于30%。近年来,随着高通量测序技术和生物信息学技术的发展,越来越多具有生物学功能的环状RNA(circular RNA,circ RNA)被证实在胃癌中存在差异性表达,并且可能对胃癌细胞增殖、凋亡、侵袭能力起到调控作用。Circ RNA已被证明是RNA剪接调控因子、微小RNA(micro RNA,mi RNA)分子海绵和潜在的蛋白质翻译模板,并且具有高度稳定性及在体液和外泌体中分布广泛等特点,因此亟须深入研究其在胃癌中的分子病理学机制,以期寻找有效的作用靶点,改善胃癌病人长期生存率。本研究中,我们收集了5对未接受过新辅助化疗的胃癌病人癌及配对癌旁组织,通过全转录组测序技术筛选出差异性表达的circ RNAs,并初步在胃癌细胞系(SGC-7901、MGC-803、SNU-16、AGS和HGC-27)和正常胃黏膜上皮细胞(GES-1)中进行验证,找到了在胃癌细胞系中低表达的hsa_circ_0001400,接下来应用一系列体外功能实验探索了其在胃癌细胞系中的功能及可能的作用机制。研究方法:本研究中所用的组织标本来自于2020-2022年在中国医科大学附属第一医院就诊的胃癌病人的癌及配对癌旁组织。应用实时定量PCR技术检测hsa_circ_0001400在胃癌组织中的表达水平。应用EDU增殖实验探索hsa_circ_0001400对胃癌细胞增殖能力的改变情况。应用Transwell实验检测hsa_circ_0001400对胃癌细胞迁移侵袭能力的调控作用。应用细胞凋亡实验检测胃癌细胞凋亡情况。Western blot实验检测两实验组蛋白的差异表达。所有统计分析基于SPSS 19.0软件,采用卡方检验分析hsa_circ_0001400相对表达水平与临床病理资料的关系。结果:qRT-PCR实验结果表明:hsa_circ_0001400在SGC-7901、HGC-27和MGC-803胃癌细胞系中低表达(P<0.01),且在胃癌组织中表达显著降低(P<0.001)。Hsa_circ_0001400相对表达量与病人性别(P<0.05)、肿瘤分化程度(P<0.05)和组织学分级相关(P<0.01)。Ed U增殖实验结果表明:circ_0001400组细胞增殖能力降低;si-circ_0001400组细胞增殖能力增强(_(-803)<0.001,_()<0.05)。细胞凋亡实验表明:circ_0001400组凋亡细胞比例增高,si-circ_0001400组凋亡细胞比例降低(_(-803)<0.01,_()<0.05)。Transwell迁移、侵袭实验结果表明:circ_0001400组迁移、侵袭能力明显降低;si-circ_0001400组迁移、侵袭能力显著增强(_(-803)<0.01,_()<0.001)。靶标mi RNA预测结果显示:hsa_circ_0001400可能与hsa-mi R-1227、hsa-mi R-485-3p、hsa-mi R-487a及hsa-mi R-637结合。q RT-PCR结果提示:hsa-mi R-485-3p在胃癌组织中高表达。免疫荧光共定位结果显示hsa_circ_0001400和hsa-mi R-485-3p在胃癌组织和细胞中存在一定共定位水平。我们通过生信分析筛选出与hsa-mi R-485-3p表达水平呈负相关的基因Smad4,在分别转染了hsa_circ_0001400过表达质粒和si RNA的MGC-803细胞系中进行了western blot实验,结果表明:相较于对照组,过表达hsa_circ_0001400后Smad4表达上调,敲减hsa_circ_0001400后Smad4表达下调。结论:Hsa_circ_0001400在胃癌组织中显著低表达,且与病人性别、肿瘤分化程度和组织学分级相关;hsa_circ_0001400可能通过hsa_circ_0001400/hsa-mi R-485-3p/Smad4轴抑制肿瘤细胞的增殖、迁移、侵袭,在胃癌中发挥作用。
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