前列腺癌PIA-PIN-PCa恶性转化中标志性lncRNA功能及其调控网络研究

Prostate cancer(PCa) is an important disease affecting elderly men of life quality and life expectancy. Some scholars have proposed the malignant transformation of Proliferative inflammatory atrophy(PIA)-Prostatic intraepithelial neoplasia(PIN)-PCa might be a novel model in the development of PCa, while applicants also confirmed the significant correlation between PIA and PCa in previous studies. Recent researches have been focusing on the merging field of long non-coding RNA(lncRNA) which involves in the onset, development and metastasis of PCa, and also acting as biomarker for PCa. Applicants suppose that lncRNA may get involved in the malignant transformation of PIA-PIN-PCa. Our study aims to detect differential expression of lncRNA between normal prostate glandular epithelia, PIA, PIN and PCa by the latest lncRNA microarry; analyse corresponding regulatory networks; seek for novel hallmark lncRNA by following up and detecting its expression. After the hallmark lncRNAs are knockdowned or overexpressed, its functions should be identified by observing the changes of proliferation, invasion and metastatic ability of PCa cells in vivo and in vitro so as to provide therapeutic targets for early intervening PCa progress as well as offer novel scientific evidence for malignant transformation of PIA-PIN-PCa model.

前列腺癌(PCa)是影响老年男性生活质量和预期寿命的重要疾病。目前有学者提出增生性炎性萎缩(PIA)-前列腺上皮内瘤(PIN)-PCa恶性转化可能是PCa发生的新模式。申请者前期研究也证实PIA与PCa密切相关。长链非编码RNA(lncRNA)是目前研究热点及新兴领域，其参与了PCa发生、发展及转移，同时也是PCa分子标志物。申请者推测lncRNA可能也参与了PIA-PIN-PCa恶性转化进程。本研究拟采用新一代lncRNA芯片检测正常前列腺腺上皮、PIA、PIN和PCa组织中差异性表达lncRNA，分析其调控网络，并通过随访及检测其表达，以寻找新的标志性lncRNA；knockdown及过表达标志性lncRNA后，体内外实验观察PCa细胞的增殖、侵袭与转移能力的变化，明确其功能，为早期干预PCa疾病进程提供新的治疗靶点；并为PIA-PIN-PCa恶性转化模式提供新的科学证据。

主要研究项目1：利用高通量芯片技术获得在前列腺癌（PCa）组织与癌旁正常组织中差异表达的长链非编码lncRNA；验证其中lncRNA：TCONS_00023979及其临近基因PML的差异表达情况，探索TCONS对临近基因PML的调控作用；对前列腺癌细胞的增殖、侵袭能力的影响。进行高通量lncRNA及mRNA混合基因芯片检测并得到前列腺癌组织和癌旁正常组织的差异基因表达谱，筛选出其中的lncRNA分子作为研究对象。qRT-PCR方法检测TCONS及其邻近基因PML在前列腺癌组织中的表达水平。构建TCONS特异性的siRNA序列，转染入DU145和LNCaP等前列腺癌细胞下调TCONS的表达水平，筛选干扰效果最佳的siRNA序列。检测TCONS表达被干扰后对PML的mRNA和蛋白质表达水平的影响。检测TCONS表达水平的下调对前列腺癌细胞生长增殖、侵袭能力的影响。结果：骤筛选结果提示TCONS可能是与前列腺癌相关的关键lncRNA分子之一，组织qRT-PCR验证结果显示：TCONS和PML在PCa组织中的表达水平均低于癌旁正常组织。下调TCONS的表达后，PML的mRNA和蛋白质表达水平也明显下调。干扰TCONS的表达后可导致DU145、LNCaP等前列腺癌细胞的生长增殖、侵袭能力明显增强。结论：我们新发现了一批与前列腺癌相关的mRNAs和lncRNAs。TCONS对临近基因PML具有正性调控作用。TCONS能够抑制前列腺癌细胞的增殖和侵袭。..主要研究项目2：类泛素化修饰可能对干细胞的增殖与分化具有调控作用，而低浓度的MLN4924可能在干细胞疗法和组织再生学中具有一定的应用前景。MLN4924是首个NEDD8激活酶抑制剂。目前临床试验和基础研究均针对该药物的抗肿瘤作用。我们发现，MLN4924在纳摩尔级别浓度下，可显著刺激体外肿瘤干细胞成球和体内人肿瘤细胞和小鼠胚胎干细胞的成瘤与分化。MLN4924的刺激作用可能：1）抑制c-Myc蛋白降解途径而使之聚集；2）某种机制促进EGFR二聚体化。最后，我们发现MLN4924可加速EGF介导的小鼠皮肤伤口愈合，以及在体外环境下促进上皮细胞迁移。综上所述，本研究揭示了类泛素化修饰可能对干细胞的增殖与分化具有调控作用，而低浓度的MLN4924可能在干细胞疗法和组织再生学中具有一定的应用前景。