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研究背景与目的:前列腺癌作为老年男性最常见的恶性肿瘤疾病,严重影响男性生命健康和生活质量。无论是在西方国家还是在我国前列腺癌的疾病负担都在增加。局限性疾病经治疗后具有较高的5年生存率,然而一旦出现转移或进展为去势抵抗性前列腺癌通常有不良的预后。因此,探索前列腺癌中新的生物标志物是必要的。环状RNA(circular RNA,circRNA)是由前体mRNA经过反向剪接环化而成,作为近十年被深入探索的“非编码”RNA已经得到充分的认识。许多研究已经证明circRNA在癌症中异常表达,参与肿瘤恶性进展的调控。在前列腺癌中许多异常表达的circRNA也被报道,circRNA具有非常大的潜力成为前列腺癌诊断、治疗及预后生物标志物。利用生物信息学分析我们发现circMAML3(hsa_circ_0125392)目前未见相关研究报道,在本研究中我们对circMAML3在前列腺癌中作用及其分子机制进行了探索。研究方法:(1)基于文献报道的25对前列腺癌组织与正常组织测序结果,从中筛选出差异表达的circMAML3(hsa_circ_0125392),进一步使用circAtlas 2.0数据库验证。(2)circMAML3的环状特性与稳定性采用sanger测序、琼脂糖凝胶电泳实验(分析circMAML3在cDNA与gDNA中扩增情况)、RNase R实验及放线菌素D实验分析;circMAML3在PC3和DU145细胞中亚细胞定位通过核质分离实验及荧光原位杂交实验确定。(3)利用CCK-8增殖实验、克隆形成增殖实验和transwell迁移及侵袭实验分析circMAML3、miR-665及MAPK8IP2对前列腺癌细胞PC3和DU145功能的影响。(4)使用circBank和circular RNA Interactome预测circRNA可能靶向的miRNA,qRT-PCR检测PC3和DU145细胞中敲减circMAML3后miRNA表达变化,及过表达circMAML3后miR-665表达变化,Spearman分析circMAML3与miR-665在20例前列腺癌组织中的相关性,通过双荧光素酶报告基因实验、RNA免疫共沉淀实验及miRNA pulldown实验进一步分析circMAML3与miR-665在PC3和DU145细胞中关系。(5)使用DIANA-micro T、miRDB和ENCORI预测miRNA可能靶向的mRNA;通过UALCAN数据库分析可能靶向m RNA的表达情况及生存情况;qRT-PCR及Western blot检测转染miR-665 mimics/inhibitor后MAPK8IP2表达变化,通过双荧光素酶报告基因实验及miRNA pulldown实验进一步验证miR-665及MAPK8IP2的作用关系。(6)通过转染miR-665 mimics至过表达circMAML3的PC3细胞,及miR-665 inhibtor与circMAML3 si1共转染至DU145细胞,进行circMAML3与miR-665的回复实验,并使用Western blot检测miRNA靶基因表达变化。(7)Pearson分析circMAML3与MAPK8IP2在16例前列腺癌组织中的相关性;Western blot检测过表达和敲减circMAML3后对MAPK8IP2的影响;通过转染siMAPK8IP2至过表达circMAML3的PC3和DU145细胞进行回复实验,并使用Western blot检测MAPK8IP2表达变化。(8)将稳定敲减circMAML3的PC3细胞注射至裸鼠皮下,构建裸鼠皮下移植瘤模型,观察敲减circMAML3后对PC3细胞在体内生长的影响;取瘤体组织进行qRT-PCR检测circMAML3、miR-665及MAPK8IP2表达情况,免疫组化实验分析Ki67和MAPK8IP2表达情况。研究结果:(1)从测序文件中筛选出在前列腺癌组织中高表达的circMAML3,circAtlas2.0数据库分析发现circMAML3在大多数癌组织中高表达;circMAML3在20对前列腺癌组织中的表达水平显著高于配对的正常组织;在前列腺癌细胞表达水平也明显高于正常前列腺上皮细胞。(2)PCR产物sanger测序检测到circMAML3环化位点,PCR产物琼脂糖凝胶电泳证实circMAML3在cDNA中可以检测到,而不存在于gDNA中;RNase R实验及放线菌素D实验表明circMAML3在前列腺癌细胞中稳定存在;核质分离实验及荧光原位杂交实验发现circMAML3主要分布在细胞质中。(3)过表达circMAML3促进PC3和DU145细胞增殖、迁移及侵袭能力,敲减circMAML3抑制PC3和DU145细胞增殖、迁移及侵袭能力。通过预测结合qRT-PCR验证,circMAML3可能靶向miR-665,Spearman分析表明circMAML3与miR-665在前列腺癌组织中表达显著负相关,进一步双荧光素酶报告基因实验、RNA免疫共沉淀及miRNA pulldown实验证明circMAML3与miR-665存在直接作用关系。(4)miR-665 mimics抑制PC3和DU145细胞增殖、迁移及侵袭,miR-665inhibitor促进PC3和DU145细胞增殖、迁移及侵袭。预测结合qRT-PCR验证,miR-665可能靶向MAPK8IP2,双荧光素酶报告基因实验及miRNA pulldown实验证明miR-665与MAPK8IP2有直接作用关系。Western blot证明过表达circMAML3上调MAPK8IP2的表达明显受到miR-665 mimics的逆转,敲减circMAML3抑制MAPK8IP2的表达效应明显受到miR-665 inhibitor的回复。(5)MAPK8IP2高表达与不良临床病理因素和预后不佳相关,敲减MAPK8IP2抑制PC3和DU145细胞增殖、迁移及侵袭能力;Pearson分析表明circMAML3与MAPK8IP2在前列腺癌组织中表达显著正相关,Western blot表明敲减和过表达circMAML3会下调或上调MAPK8IP2的表达;而敲减MAPK8IP2后可以回复过表达circMAML3导致的MAPK8IP2上调。(6)功能回复实验表明,miR-665 mimics可抑制circMAML3过表达对PC3细胞增殖、迁移及侵袭能力的促进作用,miR-665 inhibitor可回复敲减circMAML3对DU145细胞增殖、迁移及侵袭能力的抑制作用。与此同时,敲减MAPK8IP2可抑制circMAML3过表达对PC3和DU145细胞增殖、迁移及侵袭能力的促进作用。(7)裸鼠皮下成瘤实验证明,敲减circMAML3会抑制前列腺癌细胞体内生长。研究结论:(1)circMAML3在前列腺癌组织及癌细胞中高表达,并促进前列腺癌恶性进展;(2)miR-665在前列腺癌组织及癌细胞中低表达,在前列腺癌中发挥抑癌作用;(3)MAPK8IP2高表达与不良的临床病理因素和不佳的预后密切相关,敲减MAPK8IP2可以减弱前列腺癌细胞增殖、迁移及侵袭能力(4)miR-665通过靶向调控MAPK8IP2抑制前列腺癌细胞增殖、迁移及侵袭;(5)前列腺癌细胞中circMAML3大部分位于细胞质中,circMAML3通过调控miR-665/MAPK8IP2轴促进前列腺癌细胞增殖、迁移及侵袭。