A1CF/FAM224A/miR-590-3p/ZNF143环路调控胶质瘤细胞生物学行为的机制研究

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:szr520
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目的:胶质瘤是神经系统中最常见的恶性肿瘤,约占颅内原发性肿瘤的40%~50%。尽管进行积极的手术治疗,并在术后辅以放、化疗,但胶质瘤患者的预后并没有得到明显的改善,因此,分子靶向治疗有望成为一种新的胶质瘤治疗策略。RNA结合蛋白(RNA binding protein,RBPs)是一类重要的基因转录后调控蛋白,通过与特异性靶RNA结合,参与调控RNA分子的剪接、降解和稳定性等代谢过程,在细胞增殖、胚胎发育及肿瘤的发生及演变等多个生物进程中发挥重要调控作用。A1CF(APOBEC1 complementation factor)是APOBEC1互补因子,通过与APOBEC1结合共同对Apolipoprotein-B的mRNA进行C到U编辑,参与人体脂类代谢的调节。近期研究指出,A1CF在肿瘤的恶性进展中发挥重要作用。目前,A1CF在胶质瘤中尚无报道。长链非编码RNA(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA,在多种肿瘤中发挥致癌基因或抑癌基因作用,调节肿瘤细胞迁移、浸润及转移等恶性生物学行为,与肿瘤的发生发展密切相关。目前,lncRNA FAM224A在胶质瘤中的表达及功能尚无报道。MicroRNAs(miRNAs)是一类长度约20-22bp的非编码小RNA,可通过与靶标基因3’UTR的结合,降解靶基因mRNA或抑制其翻译,从而在转录后水平调控相关蛋白的表达,发挥致癌基因或抑癌基因作用。miR-590-3p在胶质瘤中被报道表达下调,其表达水平与胶质瘤级别呈负相关,可能发挥抑癌作用。但是,miR-590-3p对胶质瘤恶性进展的具体调控机制目前仍未明确。转录因子ZNF143(zinc-finger protein 143)是非洲爪蟾转录激活因子staf的人类同源物,近期研究表明,ZNF143的表达失调与肿瘤的恶性进展密切相关。目前,ZNF143在胶质瘤中的表达尚未见报道。因此,本研究的主要目的旨在明确A1CF、FAM224A、miR-590-3p及ZNF143对胶质瘤细胞生物学行为的调控作用及可能的分子机制,为胶质瘤的治疗提供新的思路和作用靶点。研究方法:应用qRT-PCR及Westernblot检测A1CF,FAM224A,miR-590-3p,ZNF143及ASAP3在胶质瘤组织和胶质瘤细胞系U87、U251中的内源性表达水平。在胶质瘤细胞系U87和U251中通过细胞转染方法构建A1CF,FAM224A,miR-590-3p,ZNF143及ASAP3过表达或表达沉默的细胞系。应用qRT-PCR及Westernblot检测A1CF,FAM224A,miR-590-3p,ZNF143及ASAP的表达水平变化。采用CCK-8法,Transwell法及流式细胞术检测A1CF,FAM224A,miR-590-3p,ZNF143及ASAP3过表达或表达沉默后,胶质瘤细胞U87和U251的增殖,迁移侵袭能力及细胞凋亡率。应用RNA免疫共沉淀,半衰期实验及新生RNA实验检测A1CF对FAM224A的RNA稳定性的调控。应用双荧光素酶报告基因及RNA免疫共沉淀实验检测miR-590-3p和FAM224A,miR-590-3p和ZNF143的靶向结合作用。应用染色质免疫共沉淀检测ZNF143对ASAP3及MYB的启动子区的直接作用。裸鼠移植瘤实验检测A1CF,FAM224A,和miR-590-3p对裸鼠成瘤能力及荷瘤裸鼠生存期的影响。结果:A1CF和FAM224A在胶质瘤组织及胶质瘤细胞系U87、U251中表达上调,且表达水平与胶质瘤的级别呈正相关,高表达A1CF和FAM224A的胶质瘤患者显示较差的预后。A1CF通过增强FAM224A的稳定性上调其表达水平,进而促进胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,抑制了细胞凋亡。相反,miR-590-3p在胶质瘤组织及胶质瘤细胞系U87、U251中表达下调,且表达水平与胶质瘤的级别呈负相关。过表达miR-590-3p明显抑制了胶质瘤细胞U87、U251的增殖、迁移和侵袭,促进了细胞凋亡。miR-590-3p可靶向结合FAM224A,沉默FAM224A可通过上调miR-590-3p的表达抑制胶质瘤细胞U87、U251的生物学行为。ZNF143在胶质瘤组织及胶质瘤细胞系U87、U251中表达上调,且表达水平与胶质瘤的级别呈正相关。沉默ZNF143的表达显著抑制了胶质瘤细胞U87、U251的增殖、迁移和侵袭,促进了细胞凋亡。miR-590-3p能够靶向结合ZNF143 mRNA的3’-UTR并下调ZNF143的表达,抑制了胶质瘤的生物学行为。ASAP3在胶质瘤组织及胶质瘤细胞系U87、U251中表达上调,且表达水平与胶质瘤的病理级别呈正相关。沉默ASAP3的表达显著抑制了胶质瘤细胞U87、U251的生物学行为。ZNF143可与ASAP3和MYB的启动子区结合,并转录激活ASAP3和MYB的表达。沉默ZNF143下调了ASAP3和MYB的表达,抑制了胶质瘤细胞的生物学行为。此外,ZNF143与FAM224A的启动子区存在结合位点,ZNF143可转录激活FAM224A,并形成正反馈环路。沉默A1CF,FAM224A联合过表达miR-590-3p明显抑制了裸鼠皮下移植瘤的生长,并显著地延长了荷瘤裸鼠的生存期。结论:1.A1CF、FAM224A、ZNF143、ASAP3在胶质瘤组织及胶质瘤细胞U87、U251中呈高表达,miR-590-3p呈低表达。沉默A1CF、FAM224A、ZNF143、ASAP3或过表达miR-590-3p显著抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡。2.A1CF能够增强FAM224A的稳定性而上调其表达。miR-590-3p能够与FAM224A特异性结合。3.转录因子ZNF143是miR-590-3p的靶基因。ZNF143与MYB、ASAP3和FAM224A的启动子区直接结合,促进其转录。4.沉默A1CF通过降低FAM224A的稳定性,下调其表达;增强miR-590-3p对ZNF143的负性调控作用,下调ZNF143的表达,进而抑制MYB、ASAP3和FAM224A的转录,抑制胶质瘤细胞的增殖、迁移和侵袭,促进细胞凋亡。5.A1CF-FAM224A-miR-590-3p-ZNF143正反馈环路在调节胶质瘤细胞生物学行为中发挥重要作用。
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