论文部分内容阅读
研究背景:胃癌是一种世界上常见的异质性疾病,是世界癌症相关死亡的第三大原因,胃癌在包括我国在内的东亚地区发病率最高。提高胃癌的早期诊断水平,寻找有效的生物标志物对胃癌患者生存率的提高尤为重要。环状RNA是一类新型单链RNA,不具有5’端帽子和3’端poly(A)尾巴,以共价键连接首尾形成环状结构。这一结构使环状RNA更加稳定,不易降解。此外,环状RNA还具有种类丰富,在细胞和组织特异性表达等特点。越来越多的研究发现:多种环状RNA在肿瘤组织中异常表达,并与肿瘤的发生发展密切相关,这些特征使环状RNA在肿瘤诊治及临床干预过程中具有独特的优势。本论文中我们对胃癌和癌旁组织中的环状RNA进行筛选,找到了在癌旁和癌组织中表达差异较大的环状RNAhsacirc0002669,我们进一步研究了该环状RNA在胃癌中的作用及调控机制,评估其作为胃癌早期诊断和治疗靶点的潜在价值。研究目的:探究hsacirc0002669在胃癌中的表达、作用及其分子调控机制,为胃癌早期诊断和治疗提供新的标志物。研究方法和结果:1.hsacirc0002669在胃癌中表达显著下调,且具有较高的稳定性1)hsacirc0002669在胃癌组织和细胞中的表达均显著下调:我们利用qRT-PCR检测了 hsacirc0002669在46对胃癌和癌旁组织以及4种胃癌细胞和胃永生化上皮细胞GES-1中的表达水平,结果显示:hsacirc0002669在(39/46)84.8%的胃癌组织中表达下调,统计学分析表明:hsacirc0002669在胃癌组织中的表达下调具有显著统计学意义(p<0.05),并且与胃黏膜永生化上皮细胞GES-1相比,hsacirc0002669在4种胃癌细胞中的表达均显著降低。我们对PCR扩增产物进行了 Sanger测序,结果显示PCR产物中含有hsacirc0002669的反向拼接位点。进一步我们通过对hsacirc0002669和其源基因DOCK1设计扩散引物(Divergent primers)和收敛引物(Convergent primers),分别以cDNA和gDNA为模板进行PCR扩增,结果发现:利用Divergent primer 仅可扩增 cDNA 中的 hsacirc0002669,利用基因组 gDNA为模板得不到扩增条带。以上结果排除扩增产物为基因组重排的可能性,证明PCR扩增产物即为hsacirc0002669。2)与线性分子相比,hsacirc0002669具有更高的稳定性:我们利用RNase R处理胃癌细胞RNA,qRT-PCR检测hsa-circ0002669及线性分子DOCK1的表达,结果发现:RNaseR处理后,线性的DOCK1基因的表达显著降低,而hsacirc0002669的表达没有明显改变,进一步我们用转录抑制剂放线菌素D(ActD)处理胃癌细胞不同时间,qRT-PCR检测hsacirc0002669及DOCK1的表达,结果发现,随时间延长,ActD处理可逐渐降低DOCK1的表达,而hsacirc0002669的表达没有显著改变。以上结果表明:hsacirc0002669稳定性明显高于线性DOCK1基因。2.hsacirc0002669抑制胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭我们向BGC-823和SGC-7901细胞中转染hsacirc0002669的过表达质粒(pLCDH-circ-2669)或干扰 RNA(si-circ-2669),利用 qRT-PCR检测过表达及干扰效率,通过EdU实验,划痕实验和Transwell实验检测细胞增殖,迁移和侵袭能力。结果发现:高表达hsacirc0002669可显著抑制胃癌细胞增殖,迁移和侵袭。而干扰hsacirc0002669的表达可显著增加胃癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。3.hsacirc0002669在胃癌细胞中充当miR-223-3p的分子海绵为研究hsacirc0002669发挥作用的分子机制,我们首先检测了hsacirc0002669的亚细胞定位,分别提取细胞核和细胞质中的RNA,利用qRT-PCR检测hsacirc0002669在细胞核和细胞质中的表达,结果发现hsacirc0002669主要存在于细胞质中,然后,我们利用AGO2抗体进行RNA结合蛋白免疫沉淀技术(RIP)检测,结果发现AGO2的免疫沉淀物中可检测到hsacirc0002669,推测hsacirc0002669通过结合miRNA发挥作用,用生物信息学软件预测hsacirc0002669可能结合的miRNAs,我们筛选到了四种miRNAs,我们向胃癌细胞转染hsacirc0002669的过表达载体,qRT-PCR检测四种miRNAs的表达,发现hsacirc0002669可显著下调miR-223-3p的表达。进一步我们利用双荧光素酶活性实验检测hsacirc0002669是否可与miR-223-3p直接结合。结果表明hsacirc0002669和miR-223-3p可直接结合。我们进一步利用Western Blot检测了 hsacirc0002669对胃癌细胞中miR-223-3p下游靶分子ARID1A表达的影响。结果发现,hsacirc0002669高表达可促进ARID1A的表达水平,hsacirc0002669干扰可抑制ARID1A的表达。4.hsacirc0002669通过miR-223-3p/ARID1A通路调控胃癌细胞增殖、侵袭和迁移为检测hsacirc0002669是否通过作为miR-223-3p“分子海绵”发挥功能,我们做了回复实验。我们在BGC-823和SGC-7901细胞系中共转染hsacirc0002669 干扰 RNA(si-circ-2669)和 miR-223-3p inhibitor 后,分别用EdU实验,划痕实验和Transwell实验(有无基质胶)检测hsacirc0002669对胃癌细胞的增殖,迁移和侵袭的影响,结果发现:miR-223-3p inhibitor可以部分逆转hsa-circ0002669干扰对胃癌细胞增殖、侵袭和迁移的促进作用。进一步我们用Western Blot实验检测了 miR-223-3p下游靶分子ARID1A的表达,结果发现:miR-223-3p inhibitor 可逆转 hsa circ0002669 siRNA 对 ARID1A 的调控作用。实验结论:hsacirc0002669在胃癌组织和细胞中表达下调,hsacirc0002669过表达可显著抑制胃癌细胞的增殖,迁移和侵袭,hsacirc0002669敲低则有相反的作用。机制上,hsacirc0002669可与miR-223-3p竞争性结合并阻止miR-223-3p对其靶基因ARID1A的抑制作用,从而抑制胃癌细胞增殖,迁移和侵袭。本研究揭示了一种新型环状RNA在胃癌发生发展中的作用及机制,提示hsa-circ0002669可能作为胃癌早期诊断的潜在标志物和治疗靶标。