circ-hnRNPU调控NONO核转位抑制胃癌hnRNPU表达及侵袭转移的机制研究

Gastric cancer is one of the most common malignant tumors, and its poor prognosis is mainly due to tumor invasion and metastasis. Our previous study revealed that heterogeneous nuclear ribonucleoprotein U (hnRNPU) promoted the invasion and metastasis of gastric cancer, while the mechanisms regulating its expression remain largely elusive. In addition, circular RNA derived from the exons of hnRNPU (circ-hnRNPU) was able to interact with and inhibit the nuclear translocation of non-POU domain containing octamer binding (NONO) protein, resulting in repressed hnRNPU expression. Meanwhile, NONO might reduce the mRNA stability of hnRNPU through acting on its 3'-untranslated region. We propose a scientific hypothesis that circ-hnRNPU inactivates nuclear localization signal of NONO protein and causes its retention within the cytoplasm, which in turn facilitates the inhibitory effects of NONO on hnRNPU expression in gastric cancer. In this study, the interaction between circ-hnRNPU and NONO and its impact on the mRNA stability and expression of hnRNPU will be investigated by RNA immunoprecipitation, RNA pull-down, and luciferase reporter assays. The roles of circ-hnRNPU in NONO-mediated repression of hnRNPU, proliferation, invasion, and metastasis of gastric cancer will be elucidated. This project will provide novel targets for the therapeutics of gastric cancer.

胃癌是最常见的恶性肿瘤之一，其不良预后主要与肿瘤侵袭转移有关。我们前期发现：核不均一核糖核蛋白U(hnRNPU)促进胃癌侵袭转移，但其表达调控机制不明；hnRNPU外显子来源的环状RNA(circ-hnRNPU)能与含非POU域八聚体结合蛋白(NONO)相互作用并抑制其核转位，下调hnRNPU表达；而NONO可能通过作用于3'-非翻译区，降低hnRNPU mRNA稳定性。我们提出科学假说：circ-hnRNPU致使NONO核定位信号失活而滞留于胞浆，并促进NONO对胃癌hnRNPU表达的抑制作用。本项目拟采用RNA免疫沉淀、RNA pull-down、报告基因等方法，观测胃癌组织和细胞中circ-hnRNPU与NONO的相互作用及其对hnRNPU mRNA稳定性、基因表达的影响；观测circ-hnRNPU通过NONO下调hnRNPU表达对胃癌增殖、侵袭转移的调控作用，为胃癌治疗提供新靶点。

胃癌是最常见的消化道恶性肿瘤之一，高居全球癌症相关死亡率的第二位。胃癌发病隐匿，早期诊断困难。因此，积极探索调控胃癌增殖、侵袭转移的内在分子机制，发现潜在的治疗靶点，从分子水平进行有效干预，对改善胃癌疗效具有重要的意义。.HNRNPU是核不均一核糖核蛋白家族的重要成员，其N端SAF-BOX、C端U蛋白富含甘氨酸的RNA结合域（U-gly）能分别结合DNA、RNA以及蛋白质形成复合物，对基因的定位及转录等过程发挥调控作用。研究发现，HNRNPU参与调控mRNA的可变剪接及稳定性。我们前期研究发现：hnRNPU在胃癌组织和细胞中高表达，是胃癌的独立预后因子；hnRNPU能通过与组蛋白乙酰化酶p300的相互作用，促进p300对早期生长应答因子1 (EGR1) 的激活作用，上调乙酰肝素酶的表达，促进胃癌细胞的增殖、侵袭及转移；hnRNPU高表达的胃癌细胞具有更强的致瘤能力及更高的体内转移率 ，提示hnRNPU是进展期胃癌的重要调控因子。深入解析胃癌组织和细胞中hnRNPU表达调控的分子机制，并以此为切入点进行靶向干预，有望阻遏胃癌的恶性进展。.环状 RNA（circRNA）是一类在真核细胞中内源存在的闭合环形RNA分子，是由pre-mRNA 反向剪接产生的，功能复杂多样，可作为分子海绵吸附微小RNA (miRNA)、作为翻译的模板、或与RNA结合蛋白相互作用，提示circRNA可通过结合RNA结合蛋白，在转录后水平调控基因表达。近年来研究发现一些致癌或是抑癌的circRNA 可以调控胃癌细胞的增殖、侵袭与转移，可作为胃癌诊断和预后的生物标志物以及潜在的治疗靶点。.在本研究中，我们首次证实在胃癌中由HNRU的5-8号外显子环化形成的 circ-HNRNPU（hsa_circ_0112825）的存在,并首次发现circ-HNRNPU 参与 HNRNPU表达调控的新机制。主要的机制：circ-HNRNPU 通过促进 NONO 在HNRNPU mRNA 的 3’UTR 的富集，影响 HNRNPU mRNA 的稳定性及表达丰度，进而影响胃癌细胞的增殖、侵袭及转移活性。因此，Circ-HNRNPU/NONO/HNRNPU 轴在胃癌的发生进展中具有关键的调控作用和潜在的临床应用价值。