lncRNA ELF3-AS1通过ceRNA机制负调控miR-338-3p表达促进胃癌发生发展的分子机制

Numerous of lncRNAs expression was deregulated in gastric cancer. Biological function of most of them has not been elucidated. Our previous study found that a novel lncRNA ELF3-AS1 was highly expressed in gastric cancer, and was positively correlated with poor prognosis, malignant progression and lymph node metastasis of patients. Knockdown expression of lncRNA ELF3-AS1 in SGC7901 and MGC803 significantly inhibited the proliferation, migration and invasion of gastric cancer cells and increased the expression level of miR-338-3p. Bioinformatics analysis predicted that the lncRNA ELF3-AS1 was located in cytoplasm, and contained two binding sites of the miR-338-3p seed sequence. Due to tumor-suppressor role of miR-338-3p in gastric cancer, we hypothesize that lncRNA ELF3-AS1 promote gastric cancer progression by acting as a ceRNA of miR-338-3p. This project intends to study the molecular mechanism of lncRNA ELF3-AS1 in promoting gastric cancer progression and metastasis at three levels, including clinical level, cell model and animal model. Bioinformatics methods and RNA FISH, dual-luciferase reporter system, gene overexpression and knockdown experiments are used to reveal that lncRNA ELF3-AS1 promotes gastric cancer progression by acting as a ceRNA of miR-338-3p.

大量lncRNA在胃癌中表达失调，其中绝大多数生物学功能仍未阐明。申请者前期研究发现一个新的lncRNA ELF3-AS1在胃癌中高表达，且与胃癌患者预后不良、恶性进展及淋巴转移正相关。细胞实验结果初步表明ELF3-AS1正调控胃癌细胞增殖、迁移及侵袭过程，负调控miR-338-3p表达。生物信息学分析预测发现ELF3-AS1定位于细胞质，序列中含有2个miR-338-3p种子序列的结合位点。由于miR-338-3p在胃癌中起抑癌作用，因此我们推测ELF3-AS1是通过ceRNA机制负调控miR-338-3p表达促进胃癌发生发展。本项目拟通过临床水平、细胞水平及动物水平三个层面明确ELF3-AS1在胃癌中的促癌作用；运用生物信息学方法，并通过RNA FISH、双荧光素酶以及基因过表达和敲低等实验揭示ELF3-AS1通过ceRNA机制负调控miR-338-3p表达促进胃癌发生发展分子机制。

背景.SNAI2 是一个快速更新蛋白，其在肿瘤转移中持续过表达的原因在很大程度上仍不清楚。癌基因SNAI2通过调节下游靶基因的表达促进肿瘤转移。理论上，这些靶基因应该不仅包括蛋白质编码基因或miRNA，还包括lncRNA。然而，迄今为止，尚未报道任何 lncRNA 受 SNAI2 调控。.方法.进行 RNA-seq、CHIP 和双荧光素酶报告基因分析以鉴定受 SNAI2 调节的 lncRNA。进行了 MicroRNA-seq 和 RNA-seq 研究以揭示 ELF3-AS1 在 GC 中的生物学功能。进行 RNA pulldown 和 CHIRP 分析以鉴定与 ELF3-AS1 相互作用的蛋白质。.结果.在本研究中，通过 RNA 测序在胃癌中鉴定了受 SNAI2 调节的 lncRNA。 ELF3 基因及其反义 lncRNA ELF3-AS1 均被 SNAI2 或 SNAI1 转录抑制。 ELF3-AS1 和 ELF3 的下调预示着 GC 预后不良。核定位的 lncRNA ELF3-AS1 通过抑制 G1/S 转换和组蛋白合成负调节 GC 细胞周期进程。 ELF3-AS1 主要通过抑制 SNAI2 信号传导来抑制 GC 转移。此外，ELF3-AS1 通过 RNA-RNA 相互作用调节 ELF3 mRNA 稳定性。由 ELF3 mRNA 和 lncRNA ELF3-AS1 形成的 RNA 双链体直接与 NF45/NF90 复合物相互作用。反过来，NF45/NF90 复合物通过影响 RNA 双链体的稳定性来动态调节 ELF3-AS1 和 ELF3 的表达。.结论.双负反馈环 SNAI2-ELF3-AS1 通过持续激活 SNAI2 信号传导驱动 GC 转移，并在转录和转录后水平调节上皮肿瘤抑制因子 ELF3 的表达。