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研究背景:胃癌(gastric cancer,GC)是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,严重威胁着人类的健康。根据2018年最新的癌症统计数据,在全球范围内,2018年全球有1810万例新增加癌症病例并有960万癌症死亡病例,其中新增癌症病例,胃癌约103万,占新发癌症病例的5.7%,发病率排行第六位;癌症死亡病例中,胃癌死亡病例数超过78万人死亡,占肿瘤病死数的8.2%,排各类肿瘤第二位[1]。胃癌发病过程十分隐匿,其早期多无症状或仅有轻微症状,其由于缺乏有效的早期筛查手段,70%的患者在确诊时已处于进展期,经手术处理后患者的预后状况仍较差,现有阶段5年生存率约为30%,伴有远处转移时预后更差,中位生存期为1年左右[2]。胃癌的发生是环境因素和遗传因素共同作用的结果。环境危险因素主要包括饮食因素、职业暴露、幽门螺杆菌感染及吸烟饮酒等[3,4]。遗传因素在胃癌发生、发展中起着重要作用,这些研究主要集中在关键蛋白编码基因上,即关键基因的突变导致其编码的蛋白发生改变从而引起生物学功能的异常。基因和信号通路的异常参与胃癌的发生发展。长链非编码RNA(Long non-coding RNAs,lncRNAs)一类具有转录长度大于200个核苷酸的非编码RNA,位于细胞核或细胞浆内。LncRNA参与多种重要的生物学调控过程。它能双向调控蛋白质编码基因的表达,既能激活也能抑制。在最近的几十年中,lncRNA的失调已被证明与包括胃癌在内的各种人类癌症的发生和发展有关。研究表明HULC、H19参与胃癌的发生和发展[5,6],因此,了解lncRNA的作用将有助于阐明包括胃癌在内的不同癌症中潜在的生物学功能。MicroRNAs(miRNAs)是一类重要的内源性小的非编码RNA分子,大约由21-25个核普酸组成。MiRNAs作用于靶基因的3’端非编码区(3’untranslate region,3’UTR),不仅能抑制翻译,而且也可通过降解mRNAs来调节基因的表达,从而影响肿瘤细胞的侵袭、增殖和蛋白质合成等功能[7]。越来越多的研究显示IncRNA-miRNA-mRNA网络在肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用。我们通过生物信息学软件预测胃癌细胞内lncRNA RP11-169F17.1可特异性的调控升高miR-449a表达水平,来进一步的调控NOTCH1蛋白的表达,从而抑制胃癌细胞的凋亡,促进胃癌的进展。相关研究表明miR-449a/b参与肿瘤的发生发展。miRNA-449不仅能诱导细胞周期阻滞,也能抑制肿瘤细胞的侵袭、转移。Notch信号通路参与多种生物学过程,如肿瘤的发生发展、炎症反应,并广泛表达于人体组织。研究表明,Notch信号通路受体和配体,如Jaggedl-2,DLLl,DLL3-4的异常表达与肿瘤的进展相关。NOTCH1,Notch信号通路的成员之一,主要通过诱导促生长基因如cyclin D1和C-myc的表达以及触发P13激酶/AKT等抗凋亡通路导致肿瘤形成。本研究采用生物信息学分析并联合一些常见的分子生物学技术来探索长链非编码lncRNA-RP11-169F17.1及IncRNA-miRNA-mRNA网络对胃癌生物学效应的影响及相关机制。研究目的:本研究以lncRNA-RP11-169F17.1为切入点,探讨lncRNA-RP11-169F17.1在胃癌发生发展中的生物学功能、筛选lncRNA-RP11-169F17.1调控胃癌细胞生物学行为机制中的关键分子,并探讨lncRNA-RP11-169F17.1介导该分子的可能调控通路,为临床胃癌的诊断、治疗及预后提供有力的理论和实验依据。研究方法:1、通过生物信息学技术检测胃癌组织及癌旁正常组织lncRNA的表达水平,筛选出胃癌组织特征lncRNA表达谱,构建共表达网络,在此表达谱结果中选择本研究的目标lncRNA。2、通过Real-time PCR检测胃癌组织及其癌旁组织中的表达差异并分析lncRNA-RP11-169F17.1表达与胃癌患者临床病理特征的关系;3、通过构建稳定表达的针对lncRNA-RP11-169F17.1的高效高表达及低表达lncRNA-RP11-169F17.1的胃癌细胞株。采用平板克隆和Edu实验分析、划痕实验、Transwell检测比较胃癌细胞株lncRNA-RP11-169F17.1被干预后的各GC细胞增殖、迁移和侵袭能力。4、生物信息学预测lncRNA-RP11-169F17.1-miR-449a-NOTCH1关键分子参与胃癌的调控,并通过荧光素酶报告实验、RNA免疫沉淀实验、细胞划痕实验和transwell实验来验证该调控机制。研究结果:1、lncRNA-RP11-169F17.1在GC组织中的表达显著高于癌旁组织,且lncRNA-RP11-169F17.1高表达与TNM分期、肿瘤大小、分化程度和有无淋巴结转移具有相关性;另外lncRNA-RP11-169F17.1高表达水平与胃癌患者总生存期和无病生存期均显著相关。2、lncRNA-RP11-169F17.1敲低抑制GC细胞增殖、迁移和侵袭能力;lncRNA-RP11-169F17.1过表达促进GC细胞增殖、迁移和侵袭能力。3、lncRNA-RP11-169F17.1定位在细胞质中;lncRNA-RP11-169F17.1、NOTCH1都存在保守的miR-499a结合位点;miR-449a与lncRNA-RP11-169F17.1、miR-449a与NOTCH1均可靶向结合;lncRNA-RP11-169F17.1通过miR-449a调控NOTCH1的表达并促进胃癌迁移和侵袭。研究结论:lncRNA-RP11-169F17.1可成为miR-449a的ceRNA,通过上调NOTCH1的表达,从而促进胃癌细胞的增殖、迀移和侵袭,并可以抑制胃癌细胞的凋亡。因此,研究lncRNA-RP11-169F17.1-miR-449a-NOTCH1的调控关系,能指导胃癌靶向药物的开发。