LncRNA miR143HG通过MAPK和Wnt通路抑制肝癌的增殖和侵袭

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背景:肝细胞肝癌是世界上最常见的癌症之一,也是全球癌症相关死亡的第三大原因,近年来,其发病率和死亡率一直在增加,位于世界恶性肿瘤的前列。尤其是在中国,由于存在大量乙肝病毒感染人群,肝癌患者占世界总肝癌人数的一半以上。众所周知,手术切除是HCC的首选治疗方法。然而,鉴于肝癌发病隐匿,恶性程度高和疾病进展快速,大多数患者首次就诊时,已达到局部晚期或远处转移,因此手术治疗仅用于不到30%的患者。迫切需要找到新的基因治疗靶点和治疗方法。当前越来越多的研究表明,lncRNA能够参与肿瘤的发生发展及耐药过程,且与肿瘤患者的预后相关,推测其有望成为新的诊断标记物和治疗靶点。本实验小组通过生物信息学分析,发现miR143HG在肝细胞癌组织中表达显着下调。方法:1.收集50例肝癌患者手术切除的癌组织及其对应的癌旁组织,采用实时定量PCR(q RT-PCR)方法检测lncRNA miR143HG的基因表达水平,根据其表达量的中位数进行分组,基于此分组评估lncRNA miR143HG的表达量与患者肿块大小、肿块数目、TNM分期及淋巴结转移等临床病理特征和预后的相关性。2.在正常肝细胞株(LO2)及肝癌细胞株(Hep G2,Hu H7,smmc7721,Bel7402,Hep3B)中利用q RT-PCR方法检测lnc RN A miR143HG的表达情况,并选取表达量最低的两株肝癌细胞系作为后续实验的研究对象。3.通过转染在细胞系中过表达和敲低lnc RN A miR143HG的表达。分别利用CCK8实验、Ed U,平板克隆、流式细胞术、Transwell小室、Western-blot等实验观察lncRNA miR143HG对肝癌细胞增殖、凋亡及侵袭转移生物学行为的影响及相关蛋白表达量的变化。4.运用生物信息学软件预测靶基因,运用荧光酶素报告实验,q PCR和Western blot等技术验证lnc RN A miR143HG与miR155,Wnt,MAPK之间的关系。结果:1.通过q PCR验证,发现lncRNA miR143HG在肝癌组织和细胞中呈明显低表达,其表达与门静脉癌栓(PVTT),巴塞罗那临床肝癌(BCLC)分期,乙型肝炎病毒(HBV)感染,复发和转移的状态有关。此外,miR143HG表达与良好相关,并作为HCC总生存期(OS)的独立预后因素。2.与LO2肝细胞系相比,lncRNA miR143HG在肝癌细胞系中呈现低表达,其中在smmc和Hu H7细胞系中表达量最低,因此后续过表达实验均采用该两种肝癌细胞系。3.过表达lnc RN A miR143HG后,smmc和Hu H7细胞中的lncRNA miR143HG表达量显著上调;CCK8和Ed U实验结果表明,与空白组、阴性对照组相比,实验组细胞增殖能力显著降低;流式测周期显示上调lncRNA miR143HG后出现G2/M期阻滞;流式测凋亡显示上调lncRNA miR143HG表达后肝癌细胞凋亡率显著高于空白组和阴性对照组;Transwell小室实验结果显示实验组的侵袭、迁移能力较空白组和阴性对照组显著降低。Western blot表明上调lncRNA miR143HG后肝癌细胞系中的caspase3,cleave-caspase3,Bax和E-cadherin蛋白表达量升高,bcl-xl,CDK1,Cyclin B1,MMP2和MMP9蛋白表达量降低。下调lncRNA miR143HG后,出现与上述相反的结果。4.通过生信分析,荧光酶素报告及q PCR实验发现lncRNA miR143HG与miR155结合,且两者表达量呈负相关。结合先前文献报告miR155与APC结合,并影响其表达,APC是Wnt通路的负调节因子。与此同时,在本实验中miR143HG被发现可以降低β-catenin的表达,防止β-catenin的核内聚集,最终抑制Wnt信号通路的激活及其下游靶基因ZEB1表达,并促进E-cadherin的表达。5.通过Western blot证实miR143HG通过影响MAPK信号传导途径,然后诱导细胞G2/M期阻滞来发挥其抗增殖作用。结论:1.LncRNA miR143HG在肝癌组织及肝癌细胞系中呈明显低表达,其表达与PVTT,BCLC,HBV感染,复发和转移的状态有关。此外,miR143HG表达与良好相关,并作为OS的独立预后因素。2.lncRNA miR143HG的表达与肝癌细胞的增殖,侵袭转移,凋亡有关,在肝癌中可能发挥抑癌基因的作用。3.该研究表明miR143HG通过抑制MAPK和Wnt信号传导途径在HCC的发生和发展中起关键作用。
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