长链非编码RNA BMRL1调控乳腺癌转移的机制及其预后研究

Tumor cell metastasis is the major drawback to effective systemic therapies for cancers. There are no clinically useful molecular markers to predict prognosis in the whole breast cancer population. Long non-coding RNA (lncRNA) have diverse function, including the regulation of cellular development, differentiation, proliferation and apoptosis. Aberrant expression of lncRNAs is involved in a number of molecular pathways which are related to the mechanisms of tumor invasion and metastasis. We previously identified differentially expressed lncRNAs between breast tumors and paired metastastic sentinel lymph nodes from gene profiling data. Furthermore, we confirmed that high lncRNA BMRL1 level associated with poor disease free survival in breast cancer patients. Ectopic overexpression of BMRL1 promoted breast cancer cells migration and invasion, however, the detailed mechanisms remain unknown. Our further research is to investigate the role of lncRNA BMRL1 in regulating cancer metastasis, and provide new insights into the prognostic value of lncRNAs.

探究肿瘤细胞的转移机制、准确预测患者的预后是乳腺肿瘤治疗尤为重要的问题。研究提示长链非编码RNA（lncRNA）在肿瘤发生发展、转移复发调控中扮演了重要角色。本课题组前期通过高通量芯片技术筛选乳腺癌原发灶与前哨淋巴结转移灶之间的差异表达lncRNA，并通过独立样本验证选定尚无研究报道的lncRNA BMRL1（ENST00000499452）进行后续深入研究。通过前期实验，我们发现lncRNA BMRL1可调控乳腺癌细胞的增殖、迁移、浸润能力，高表达BMRL1的乳腺癌患者的预后相对较差。这提示我们lncRNA BMRL1可影响肿瘤细胞的侵袭转移能力，继而影响乳腺癌患者的预后。本课题组拟在前期研究基础上，通过体内体外实验水平阐明转移相关lncRNA BMRL1及其复合物调控下游相关信号转导通路，继而影响乳腺癌侵袭转移的分子机制，为乳腺癌转移复发研究及预后预测提供新的思路及干预靶点。

背景:大多数乳腺癌患者死于转移而不是原发肿瘤，而协调癌症转移的分子机制仍然知之甚少。长链非编码rna (lncRNA)已被证明可以调节癌症的发生和进展。然而，在癌症患者中驱动转移的lncrna及其潜在机制仍然很大程度上是未知的。方法:应用芯片技术鉴定转移性淋巴结高表达的lncrna。生存分析采用Kaplan-Meier法。通过细胞增殖、迁移和侵袭实验确定LINC02273的表型。采用尾静脉模型和乳腺脂肪垫模型进行体内研究。采用RNA下拉和RIP实验验证hnRNPL与LINC02273的相互作用。通过RNA纯化分离染色质，然后进行测序(ChIRP-seq)、RNA-seq、ChIP-seq和荧光素酶报告基因检测，发现hnRNPLLINC02273调控AGR2。反义寡核苷酸用于体内治疗。结果:我们通过对匹配的肿瘤样本进行遗传筛选，发现了一种新的长链非编码RNA LINC02273，与原发肿瘤相比，该RNA在转移性肿瘤中的表达显著升高。LINC02273的增加促进了乳腺癌的体内和体外转移。我们进一步证明，在乳腺癌细胞中，LINC02273是由hnRNPL稳定的，hnRNPL是一种在转移性病变中增加的蛋白。机制上，hnRNPLLINC02273形成复合物，激活AGR2转录并促进癌症转移。hnRNPL-LINC02273复合体募集到AGR2启动子区域，表观遗传学上通过增加H3K4me3和H3K27ac的局部水平上调AGR2。AGR2和LINC02273的联合是预测乳腺癌患者生存的独立预后因素。此外，我们的数据显示，靶向反义寡核苷酸(ASO)的linc02273在体内显著抑制乳腺癌转移。结论:我们的发现揭示了LINC02273-hnRNPL-AGR2轴在乳腺癌转移中的关键作用，并为乳腺癌转移干预提供了潜在的新的治疗靶点。