长链非编码RNA-ARHGAP5-AS1在乳腺癌转移中的功能及其分子机制研究

发布时间：2020-08-12 17:38

【摘要】：乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,而转移是导致肿瘤高死亡率的元凶。非编码RNA在调控细胞各种生理过程以及信号转导中发挥重要作用。近年来的研究表明非编码RNA在肿瘤的发生发展过程中发挥重要功能。本研究旨在寻找与乳腺癌转移相关的非编码RNA,并对其功能与机制进行深入研究,探索乳腺癌转移的病理机制。在第一部分中,我们利用RNA高通量测序技术对三阴型乳腺癌细胞系MDA-MB-231细胞及其肺部高度转移的亚型MDA-MB-231-LM2细胞的转录组进行了检测。在第一种筛选方法中,以非转移的MCF-7细胞被作为测序的对照,鉴定出14个在LM2细胞中上调的LncRNA。利用第二种筛选方法,我们鉴定出7个在LM2细胞中表达下调的LncRNA与8个表达上调的LncRNA以备进行下一步的生物学功能验证。以细胞迁移实验作为主要筛选手段来检测上述15个LncRNA对于细胞迁移运动能力的影响。结果显示在LM2细胞中表达下调的LncRNA,ARHGAP5-AS1(NR_027263)可以负向调控乳腺癌细胞的迁移,因此,我们对其抑制细胞迁移运动能力的分子机制进行深入研究。在第二部分中,我们对Lnc-ARHGAP5-AS1的功能进行了扩展研究,发现Lnc-ARHGAP5-AS1抑制乳腺癌细胞迁移,且抑制乳腺癌细胞中应力纤维的形成,但对于细胞的增殖能力以及克隆形成能力没有显著影响。此后,利用蛋白相互作用芯片技术发现了与Lnc-ARHGAP5-AS1相互作用的蛋白分子——SMAD7。通过RNA pull down实验与RNA免疫共沉淀实验证实了Lnc-ARHGAP5-AS1与SMAD7的相互作用。接下来,我们检测了Lnc-ARHGAP5-AS1对SMAD7的表达的影响。结果表明,Lnc-ARHGAP5-AS1对于SMAD7的mRNA没有影响,但使SMAD7的蛋白水平下调,提示Lnc-ARHGAP5-AS1可能影响SMAD7的降解。利用新生蛋白合成抑制剂CHX与蛋白酶体降解抑制剂MG132处理细胞证明Lnc-ARHGAP5-AS1可能通过蛋白酶体途径抑制SMAD7的降解。再者,过表达Lnc-ARHGAP5-AS1可以抑制SMAD7的泛素化水平,初步证明了Lnc-ARHGAP5-AS1可以通过蛋白酶体途径稳定SMAD7。然而,不管是敲减还是过表达Lnc-ARHGAP5-AS1对于SMAD7在细胞中的分布趋势都没有影响,但是Lnc-ARHGAP5-AS1可以影响TGF-β信号通路的活化。敲减SMAD7可以模拟敲减Lnc-ARHGAP5-AS1的生物学功能,即抑制细胞迁移和应力纤维的形成,提示了Lnc-ARHGAP5-AS1可能通过影响SMAD7来发挥其生物学功能。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R737.9
【图文】：

梭状间质样细胞的表型，侵袭、迁移运动能力大幅增加但分裂能力减弱[10]。这些细胞以破坏细胞外基质（Extra-cellular Matrix, ECM）的方式在 ECM 中朝向血管或淋巴管移动[7]。这些脱离了原位肿瘤的细胞第一个需要跨越的障碍是紧密排列的血管内皮细胞。有报道指出，血液中的白细胞与血小板可以通过 L-选择素或 P-选择素与肿瘤细胞形成复合体，帮助肿瘤细胞内渗进入血液循环系统[71]。循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells, CTCs）外渗出血管的机制是通过上调负责血管结构的一些基因的表达来使血管结构重排并增加渗透性，例如 ANGPTL4基因[8]。到达远端器官的肿瘤细胞如何在于原位器官大不相同的环境中定植生长并发展成为肿瘤转移灶呢？目前的解释是 种子和土壤‖假说，当微环境适宜的时候，肿瘤细胞（种子）在远端器官（土壤）定植生长。那么这种适宜的微环境的形成是由原位肿瘤所诱导形成的，为经过循环系统到达远端器官的肿瘤细胞提供生长支持的微环境，称之为 预转移灶‖（Pre-metastatic niche）[11]。

博士学位论文 上海交通大学医学院 王辰龙无法通过 RISC 复合物与靶基因结合，从而使其靶基因的表达上调来发挥生物学效 应 （ 图 2C ）。 例 如 ， 在 肾 癌 细 胞 耐 药 株 中 被 发 现 的 长 链 非 编 码RNA——LncARSR，通过吸附 miR-34a 与 miR-449 来促进酪氨酸激酶受体 AXL与 c-MET 的表达，从而促进肾癌细胞对舒尼替尼的耐药性[24]。另一个例子是PTEN 假基因 PTENP1 的转录，虽然 PTENP1 被翻译成蛋白，但其可以结合靶向PTEN mRNA 且负向调控 PTEN 表达的一些 microRNA，最终结果可以使 PTEN的蛋白表达上调[25]。

SMAD7的结构

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本文编号：2790828