长链非编码RNA LINC01133在结直肠癌细胞可塑性中的作用机制研究

Long noncoding RNAs (lncRNAs) are gaining the attention of researchers in many fields, which would gradually become the hotspot for life science research. Our previous study showed a novel lncRNA, LINC01133, was downregulated by both TGF-βand TNF-α. Since both TGF-β and TNF-α play the important roles in tumor cell plasticity including EMT and stem cell phenotype transformation, we speculate LINC01133 maybe function as a key regulator in tumor cell plasticity. Furthermore, we want to verify the function of LINC01133 in tumor cell plasticity by overexpressing and knocking down LINC01133 in colorectal cancer; and it will been elucidated how TGF-β and TNF-α regulate LINC01133. Moreover a set of target genes of LINC01133 could be identified using ChIRP technology, and the mechanism of LINC01133 regulating tumor cell plasticity will be clarified. Taken together, completion of the study will demonstrate a novel regulation pathway and biological mechanism in colorectal cancer and may provide a new idea for studying the roles of lncRNA in tumorigenicity.

长链非编码RNA引起全球科学家的广泛关注，逐渐成为生命科学研究的热点。本课题组先期发现一个lncRNA LINC01133是TGF-β和TNF-α信号通路的下游分子。由于TGF-β和TNF-α在肿瘤细胞可塑性相关EMT和干细胞表型变化两方面都起重要作用，推测LINC01133在结直肠癌细胞可塑性调控过程中可能具有重要作用。因此本课题拟通过构建LINC01133过表达和shRNA载体研究其在结直肠癌细胞可塑性过程中的生物学功能；采用一系列基因过表达和敲减技术确定在TGF-β和TNF-α调控结直肠癌细胞可塑性信号通路中的具体位置；以及采用ChIRP技术筛选鉴定与LINC01133直接作用的下游靶基因并构建其调控网络，揭示LINC01133参与结直肠癌细胞可塑性调控传导通路中的分子机制。该课题研究的完成将为结直肠癌的发生发展阐释全新的生物机制，为研究lncRNA在肿瘤中的作用机制提供新的思路。

肿瘤转移是肿瘤导致死亡的主要原因，而上皮间质转化（EMT）是肿瘤发转移的关键机制。长链非编码RNA（lncRNA）在肿瘤EMT和转移中的调控作用已成为研究热点。本研究以结直肠癌为疾病模型探索了lncRNA在EMT和肿瘤转移过程中的分子调控机制，鉴定并验证了lncRNA相互作用蛋白可能成为新的结直肠癌治疗靶点。.本课题研究通过微矩阵芯片分析筛选TGF-β诱导结直肠癌EMT模型中差异表达lncRNA，发现LINC01133是结直肠癌中调控EMT的关键分子。作为TGF-β信号通路中的下游分子，LINC01133受TGF-β信号通路负调控，并且体内和体外实验证明其具有抑制结直肠癌细胞的迁移、侵袭和转移的功能。我们进一步通过改良的ChIRP技术联合质谱鉴定出RNA可变剪接因子SRSF6与LINC01133直接相互结合，LINC01133依赖于其与SRSF6的相互作用拮抗SRSF6的促癌功能发挥抑制直肠癌细胞EMT和转移的作用。通过RNA-seq和生物信息学分析，我们发现SRSF6能够通过结合到ZO-1前体RNA 23号外显子，促进23号外显子的可变剪切从而促进结直肠癌的转移。并且临床数据显示SRSF6在结直肠癌中明显高表达，且其高表达结直肠癌病人预后差，提示SRSF6可能成为结直肠癌治疗的一个新的靶点。因此我们通过同源建模筛选SRSF6的靶向化合物，发现治疗慢性阻塞性肺病药物茚达特罗能够阻断SRSF6的剪接调控功能，并在体内体外水平对结直肠癌具有抑制作用，说明茚达特罗可作为一种靶向SRSF6拮抗结直肠癌的候选药物。综上所述，本研究揭示了长链非编码RNA LINC01133通过直接与其下游蛋白SRSF6相互作用参与结直肠癌细胞可塑性调控与转移的分子机制，为结直肠癌的发生发展阐释了全新的生物学机制。同时，本研究阐明了老药“茚达特罗”作为结直肠癌临床治疗药物可行的分子机制。本项目不仅促进了结直肠癌转移的分子机制的理解，而且为结直肠癌的临床药物的研发提供了新的角度与思路。.