LincRNA-p21通过抑制谷氨酰胺酶的表达抑制谷氨酰胺代谢及膀胱癌细胞增殖的机制研究

发布时间：2020-04-04 20:31

【摘要】：背景:膀胱癌(Bladder Cancer BC)是膀胱上皮组织起源的恶性肿瘤,在我国,膀胱癌发病率位列泌尿系统恶性肿瘤中的第一位,而在国外,其发病率仅次于前列腺癌,是泌尿生殖系统中最常见的恶性肿瘤,且为全身十大恶性肿瘤之一。虽然随着医疗技术及医疗手段的不断丰富,但是针对膀胱癌治疗的有效手段却仍然十分缺乏。目前,主要通过手术切除早期及中期膀胱癌原发病灶,但术后依然具有较高的复发风险。而对于晚期膀胱癌患者,由于往往已经侵犯临近组织或出现淋巴结转移等,手术治疗已经不能切除病灶,因此多采用放疗、化疗或免疫疗法等姑息性治疗措施,治疗过程中死亡率高且造成患者沉重的经济及心理负担。根据流行病学调查,膀胱癌的发病率正逐年上升,已成为严重危害人类生命健康的重大公共卫生问题。然而,膀胱癌的病因非常复杂,其不仅存在自身的遗传因素,同时也有环境因素的影响。得益于基因测序工作的深入研究,从而快速精确的获得了基因间相互联系、相互调控的海量数据,揭示了基因与基因之间或基因产物之间存在的逻辑关系,阐明基因表达调控并不是单一孤立的存在,而是相互关联,相互制约。因此,通过进一步研究膀胱癌发生发展过程中分子生物学机制,探索膀胱癌诊疗新靶点,具有重要的临床实际意义。长链非编码RNA(long non-coding RNA lncRNA)是一种从基因组转录出来的长度超过200nt的RNA分子,但是lncRNA分子却并不会通过翻译编码蛋白而发挥作用,在以往研究中被认为是转录过程中的噪音而不被重视。随着基因研究工作的深入进展,lncRNA重新被人们所认识,大量研究报道lncRNA在基因的表达调控方面发挥重要作用,参与肿瘤等疾病发生发展的过程,并发挥重要的调控作用。基因间长链非编码RNA(long intergenic non-coding RNA lincRNA)就是存在于基因间的一种长链非编码RNA,与肿瘤等疾病的内在分子机制联系十分密切。谷氨酰胺代谢活动被认为是癌症的一个重要的显著特征,癌细胞通过谷氨酰胺代谢活动获得能量和营养物质,以支持癌细胞的生长和增殖。另外,谷氨酰胺代谢受到细胞内一些致癌基因或抗癌基因的影响,而谷氨酰胺酶(glutaminase GLS)是调节谷氨酰胺代谢过程中的关键酶。因此,研究长链非编码RNA对谷氨酰胺酶的影响可能会发现膀胱癌诊断和治疗的潜在新靶点,但这仍需要通过客观的科学实验及临床实践进一步验证。目的:研究lincRNA-p21在膀胱癌组织标本及细胞系中的表达及其生物学功能,探索lincRNA-p21影响膀胱癌生物学功能的作用机制。方法:通过实时定量PCR技术(qRT-PCR)实验方法检测lincRNA-p21及谷氨酰胺酶在膀胱癌组织标本及膀胱癌细胞系中的表达水平。使用特异性靶向lincRNA-p21及GLS的小干扰RNA(siRNA)及过表达质粒载体转染膀胱癌细胞系,CCK、克隆形成实验验证膀胱癌细胞生长增殖情况,并通过qRT-PCR、Western blot检测谷氨酰胺酶的表达及代谢物测定方法测定谷氨酰胺代谢产物。结果:在膀胱癌组织标本中,lincRNA-p21的表达水平与其匹配的癌旁正常组织相比明显下降(P0.01),而相反,GLS表达水平显著高于配对癌旁组织(P0.01)。过表达lincRNA-p21能显著性抑制膀胱癌细胞增殖(P0.05)及生长(P0.01),且抑制谷氨酰胺酶表达(P0.05),从而抑制谷氨酰胺代谢水平降低(P0.05),代谢产物下降(P0.05)。相反,沉默lincRNA-p21会促进膀胱癌细胞增殖(P0.05)及生长(P0.01),且促进谷氨酰胺酶表达(P0.05),从而促进谷氨酰胺代谢水平升高(P0.05),代谢产物增多(P0.05)。结论:lincRNA-p21在膀胱癌细胞系及膀胱癌组织标本中的表达水平相对较低,提示可能与抑癌作用有关,具有抑制膀胱癌细胞增殖生长的生物学作用,参与膀胱癌细胞生长增殖过程中的生物学调控等,在膀胱癌中有着抑癌基因的作用。可能成为潜在的膀胱癌诊疗新靶点,为膀胱癌诊疗提供有利的研究方向。
【图文】：

且具有明显的统计学差异（图1A）。图 1 膀胱癌组织中 LincRNA-p21 与谷氨酰胺酶表达水平。（A、C）利用 qRT-PCR 方法检测 LincRNA-p21在膀胱癌组织（n=11）和正常组织（n=7）中的相对表达水平。（B、D）利用 qRT-PCR 方法检测 LincRNA-p21在膀胱癌组织及其配对癌旁正常组织（n=6）中的相对表达水平。误差线：平均值±标准误，**表示 P＜0.01，***表示 P＜0.001。

安徽医科大学硕士学位论文3A、D），，表明 lincRNA-p21 过表达后显著降低了 BIU87 细胞的增殖能力。另外，克隆形成实验结果表明，实验组中的膀胱癌细胞系生长能力较对照组明显降低，量化结果显示实验组与对照组结果具有显著的统计学意义（图 3B、3C），表明lincRNA-p21 降低了 BIU87 细胞的集落形成能力。同时，在对照组和 lincRNA-p21过表达的 5637 稳转株细胞系中，我们也观察到了与 BIU87 细胞系相一致的结果（图 3D、3F）。
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R737.14

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本文编号：2614043