Circ_0008035通过miR-1256/CEACAM6轴调控胃癌发生发展的作用机制研究

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背景:胃癌(Gastric cancer,GC)是世界上发病率排名第五位的恶性肿瘤,并且在癌症死亡率中排名第三,严重影响人类的身体健康。目前来讲,根治性手术治疗、新辅助化疗及姑息性化疗、靶向治疗及近年来兴起的细胞免疫治疗是治疗胃癌的有效方法。虽然目前针对肿瘤的治疗手段进步了很多,但由于胃癌具有高转移和高度侵袭的特征,所以治愈胃癌仍然是一个世界性难题。这就需要从分子水平研究其生物学行为;加强对胃癌发生发展规律的认识,建立早期诊断模型及预测方法,为临床诊治提供理论依据。环状RNA(circ RNA)是一类具有连续共价闭合环状结构非编码RNA。在真核细胞中,circ RNA广泛分布于细胞核内不同区域,与细胞周期及转录后水平上各种重要生理活动密切相关,也被认为是一种新的癌症标记物。环状RNA可以通过海绵作用吸附微小RNA(Micro RNA,mi RNA)从而抑制其活性,它们在调节转录调控,信号转导、细胞分化以及基因表达等方面都有着广泛而又深刻的意义,具有作为新型治疗靶点的潜在价值。目前已发现许多与癌症相关的信号通路以及重要的表观遗传修饰位点均可被特异性地激活。目的:本研究旨在通过沉默circ_0008035来研究其在胃癌中的影响,探讨circ_0008035/mi R-1256/CEACAM6轴对胃癌增殖、侵袭和凋亡的影响,以明确分子水平上影响癌细胞生长及发展的相关因素,从而更全面而深入地认识胃癌的发病机理,为胃癌的治疗提供新思路。方法:1.利用基因表达谱芯片技术对胃癌基因谱GSE78092进行分析,筛选出差异表达最明显的环状RNA进行鉴定,然后采用q RT-PCR实验测定circ_0008035的表达水平差异,并对其进行统计学分析;2.转染hsa_circ_0008035过表达质粒至胃癌细胞,通过MTT实验、流式细胞术和Transwell实验,研究其对胃癌细胞增殖、侵袭和凋亡能力的生物学功能;Western blot检测沉默sh-circ_0008035的表达后胃癌细胞系中Ki67蛋白(Ki67)、Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein,Bax)、基质金属蛋白酶-2(Matrix metalloproteinase 2,MMP-2)的蛋白表达水平;3.通过circular RNA interactome网站对hsa_circ_0008035其可能结合的位点进行序列比对,利用实时荧光定量PCR技术研究hsa_circ_0008035与mi RNA在GES-1正常胃黏膜细胞系及AGS和N87胃癌细胞系中的表达情况,分析正常胃黏膜组织和胃癌组织中hsa_circ_0008035与mi RNA的表达水平差异,并通过相关性检验探讨hsa_circ_0008035与mi R-1256在胃癌组织中的表达是否有相关关系;4.利用Target Scan网站对mi R-1256可能结合的下游m RNA做初步筛选分析。应用q RT-PCR检测GES-1正常胃黏膜细胞系及胃癌细胞系和30例胃癌组织及其配对正常胃粘膜组织中癌胚抗原相关的细胞粘附分子6(carcinoembryonic antigen associated cell adhesion molecule 6,CEACAM6)m RNA表达量。根据hsa_circ_0008035、mi R-1256和CEACAM6 m RNA在胃癌组织中的表达水平应用相关性检验分析三者之间的相关性;通过Western blot检测实验分别测定CEACAM6的蛋白表达水平;应用免疫组化染色法检测30例胃癌组织及其相对应正常胃黏膜组织中的CEACAM6蛋白表达水平。结果:1.通过对胃癌基因表达谱GSE78092进行分析,选取其中表达上调排在前5位的环状RNA进行q RT-PCR检测,最后选择上调最明显的hsa_circ_0008035作为本研究的目标基因;实时荧光定量PCR检测提示circ_0008035在胃癌组织中的表达水平上调,对胃癌诊断有一定潜在价值;2.q RT-PCR检测circ_0008035的转染效率,结果显示sh-circ_0008035#1的转染效率更高,所以用sh-circ_0008035#1进行后续实验;通过MTT实验结果证实沉默hsa_circ_0008035的表达可显著抑制胃癌细胞的活力和增殖能力;流式细胞术检测发现沉默circ_0008035可使胃癌细胞细胞周期停滞于G0/G1期;Transwell实验提示沉默circ_0008035的表达可显著抑制胃癌细胞的侵袭迁移能力;3.通过生物信息学软件分析预测circ_0008035可能结合的mi RNA位点,然后探针过滤发现mi R-1256是circ_0008035最适合的一个靶点。q RT-PCR法检测在30例胃癌及其相对应正常胃黏膜组织中mi R-1256的表达水平情况,结果提示,mi R-1256在胃癌组织中的表达水平与相对应正常胃黏膜组织相比显著降低(P<0.05);Pearson相关性检验结果表明mi R-1256与circ_0008035之间存在负性相关关系;4.使用Starbase数据库推算mi R-1256和CEACAM6之间的结合位点;q RTPCR实验结果表明CEACAM6在胃癌组织中的表达上调;Pearson相关检验结果显示,CEACAM6与mi R-1256的表达呈负性相关关系,且与circ_0008035的表达呈正相关关系;免疫组化结果提示CEACAM6在胃癌组织中呈阳性表达;至此表明hsa_circ_0008035/mi R-1256/CEACAM6轴分子之间在表达相关性上成立。结论:Circ_0008035可以作为一种新的胃癌调控因子,并通过circ_0008035/mi R-1256/CEACAM6轴来调控胃癌细胞的增殖、侵袭和凋亡能力,在胃癌的演进过程中发挥调节作用;下调circ_0008035的表达一定程度上抑制了胃肿瘤的生长。从而为胃癌的治疗提供了一种靶向治疗的新思路。
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