HBx上调的LncRNA TRERNA1在促进肝细胞癌进展及预后不良中作用机制研究

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肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是一种具有高复发率和高死亡率的恶性肿瘤疾病。乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV)编码的X蛋白(HBx)以多种方式,包括基因畸变和失调、表观遗传学修饰改变及非编码RNA(non-coding RNA,nc RNA)调控等在HCC细胞增殖和转移等过程中发挥重要生物学作用。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类长度超过200 bp不编码蛋白质的RNA分子,通过挥信号、诱饵、指导或支架的作用方式参与肿瘤的多种生物学过程。HCC中lncRNA的研究结果提示lncRNA可影响HCC的增殖、转移、凋亡等多种功能,HBx亦可通过调控相关分子表达,特别是表观遗传调控方式参与肝癌的发生发展。进一步探究HBx诱导lncRNA及其在HCC恶性进展中的作用机制,将有助于肝癌的有效诊断和靶向治疗策略的制定。本研究应用lncRNA芯片和m RNA芯片分析HBx影响HCC细胞差异表达的lncRNA表达谱和m RNA表达谱;lncRNA TRERNA1因其在过表达HBx细胞中差异表达显著而作为进一步研究的候选分子;通过HBx质粒转染以及RNA干扰(RNAi)方法检测HBx对lncRNA TRERNA1的表达水平的关系;实时定量PCR(Quantitative Real-time PCR,q-PCR)方法检测TRERNA1与HBx在HCC病例组织和HCC细胞中表达水平相关性;细胞划痕实验,Transwell迁移和Matrigel侵袭实验检测TRERNA1对HCC细胞迁移和侵袭能力的影响;裸鼠尾静脉注射建立肿瘤转移模型,以苏木精-伊红染色(hematoxylin-eosin staining,H&E)染色方法检测TRERNA1在体内转移结节的形成;Q-PCR、Western blot分别检测TRERNA1对可能靶基因CDH1 m RNA和蛋白表达水平的影响;RNA免疫共沉淀(RNA Immunoprecipitation,RIP)、免疫共沉淀(Immunoprecipitation,IP)实验检测TRERNA1与EHMT2、SNAI1三者之间的相互结合。染色质免疫共沉淀(Chromatin Immunoprecipitation,Ch IP)方法分析EHMT2与CDH1启动子区的结合;Q-PCR法检测CDH1在HCC病例中的表达水平及其与TRERNA1转录水平之间的关系;RNA原位杂交方法评估TRERNA1在HCC病例中的表达情况及其对HCC预后不良的关系;通过GO和KEGG Pathway分析TRERNA1可能参与的生物学功能和信号通路;CCK-8增殖实验、平板克隆形成、流式细胞术以及裸鼠皮下成瘤实验检测TRERNA1对HCC细胞增殖能力的影响;Western blot用于检测细胞周期相关蛋白的表达;CCK-8法用于检测TRERNA1对索拉菲尼治疗HCC敏感性的影响,同时Western blot检测TRERNA1对Raf-MEK-ERK磷酸化通路的影响。通过以上研究获得如下研究结果:1 HBx上调了lncRNA TRERNA1的表达,且TRERNA1表达水平与HBx表达存在剂量依赖关系;2 HCC组织中的研究发现TRERNA1的表达水平与HCC转移和分期密切相关,且与HCC患者预后不良有关;3体内外实验研究结果表明,表达上调的TRERNA1不仅促进HCC细胞的迁移和侵袭能力,TRERNA1高表达促进了HCC细胞的增殖和裸鼠移植瘤的生长;4高表达的TRERNA1降低了索拉非尼对HCC细胞的敏感性,与HCC预后不良有关;5结合GO和KEGG Pathway分析过表达TRERNA1表达诱导的差异基因表达谱,发现TRERNA1参与调控的基因主要集中在调控细胞增殖、细胞周期等相关功能;6 TRERNA1以分子支架功能,通过招募EHMT2/SNAI1复合体使CDH1启动子区发生H3K9二甲基化从而抑制CDH1表达,同时TRERNA1发挥增强子样功能激活其邻近基因SNAI1的表达,促进HCC细胞的侵袭转移能力;7 TRERNA1抑制p21蛋白的表达,上调细胞周期调控分子Cyclin D1、CDK2和CDK4的表达,促进HCC细胞G1/S期的转换,增强HCC细胞的增殖能力;8 TRERNA1通过激活磷酸化Raf-MEK-ERK信号通路降低了HCC靶向药物索拉菲尼对HCC治疗的敏感性。综上所述,我们通过研究首次揭示,受HBx诱导的lncRNA TRERNA1通过招募EHMT2/SNAI1复合体抑制了CDH1的表达从而促进HCC的转移。TRERNA1通过激活磷酸化Raf-MEK-ERK通路,降低了索拉菲尼对HCC细胞的敏感性。深入研究lncRNA TRERNA1作用将有助于揭示促进HCC进展的分子机制,并有利于评估HCC靶向药物治疗疗效,将为HCC患者的诊断和治疗提供新的研究策略。
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