胶质瘤中LINC00470通过DGCR8/pri-miR-101和FUS/AKT途径多相调控细胞线粒体自噬促进增殖的机制研究

LncRNA plays important roles in the pathophysiology of the diseases，including cancer，and regulates the malignant characteristic of tumor cells in various ways. Our studies found that LINC00470 is high expressed and an important prognostic factor for glioma patients . But the function of LINC00470 has not been reported. In the preliminary study, we found that LINC00470 played a role of oncogene by inhibiting mitophagy in glioma cells, and LINC00470 is also a target gene of miR-101. LINC00470 increased the expression of pri-miR-101 and pre-miR-101. And miR-101 negatively regulated the expression of LINC00470. Although there was existed in binding between LINC00470 and miR-101，LINC00470 didn’t act as ceRNA, and it may be bind to DGCR8 to influence the interaction between Drosha and pri-miR-101, then affect the miR-101 mature or expression to inhibit cell mitophagy. Moreover, we found that LINC00470 interacted with FUS to disturb the combination of FUS and AKT and influenced sub-cellular distribution of themselves, and affected AKT activity. Based on these empirical and literature analysis, we proposed the hypothesis that LINC00470 inhibits cells autophagy through DGCR8/pri-miR-101 and FUS-AKT mutil-pathways in glioma. By this project, we will not only elucidate the function of LINC00470, but also provide a theoretical basis for the initiation and development of glioma.

LncRNA可通过多种方式调控肿瘤细胞的恶性表型。我们前期的研究发现LINC00470在胶质瘤中呈高表达并可作为胶质瘤预后预测的重要分子。目前有关LINC00470的功能研究尚无人报道。我们前期研究表明，LINC00470可通过抑制胶质瘤细胞线粒体自噬发挥瘤基因功能，且LINC00470可以与miR-101结合，但未发挥内源性竞争性RNA（ceRNA）的作用，而是可能通过与DGCR8结合影响Drosha与pri-miR-101的结合从而影响了miR-101的成熟或表达进而调控细胞自噬。同时我们还发现，LINC00470还可以影响FUS和AKT的胞核胞浆定位进而影响AKT的活性从而影响细胞自噬。综上，我们提出科学假说，LINC00470可能通过DGCR8/pri-miR-101和FUS-AKT途径多相调控胶质瘤细胞自噬而影响细胞增殖。该研究可为胶质瘤的发生发展机制提供新的理论基础。

课题组之前鉴定了包含LRRC4和 SIX3在内的9个胶质瘤中呈高甲基化修饰的基因，和包含ELFN2在内的6个呈低甲基化修饰的基因，在前一个国家自然科学基金81272297资助下，我们发现miR-101可通过靶基因或表观遗传的方式调控这些高、低甲基化基因的表达，同时我们也发现能够导致miR-101在胶质瘤中呈低表达的主要是存在LINC00470和RMST等长链非编码RNA的高表达。本项目在前期工作基础上，进一步证实了LINC00470和RMST作为新的促瘤性长非编码RNA，通过抑制细胞线粒体自噬促进胶质瘤发生发展的作用机制，以及胶质瘤中鉴定的高甲基化修饰基因编码蛋白LRRC4和SIX3在调控包括LINC00470和RMST在内的长链非编码RNA和circRNA的作用机制。发现，LINC00470通过阻滞FUS的入核，通过非经典的信号通路促进AKT活化的途径，而RMST主要通过FUS的K333位点促进SUMO1化影响FUS的类泛素化修饰；LINC00470不仅通过吸附miR-101直接促进ELFN2的表达也通过甲基化修饰影响ELFN2启动子甲基化水平促进ELFN2的表达，ELFN2可与AURKA结合促进其激活，而SIX3是AURKA和AURKB 的转录抑制因子，可作为反映星形胶质瘤细胞对Aurora激酶抑制剂敏感性的潜在生物标志物；发挥转录因子作用的抑瘤基因LRRC4的表达缺失是LINC00470和RMST等在胶质瘤高表达的中重要原因之一，而LRRC4在胶质瘤中的表达缺失是多种circRNA在GBM细胞及外泌体中高表达的原因， LRRC4 可与 SAM68 结合并抑制其表达促进 eIF4A3 结合在 CD44 pre-mRNA 上 Circ_0021726的 5’端上游的剪切区域，促进 Circ CD44生成而发挥抑瘤作用。通过本项目研究，在阐明LINC00470和RMST做为新的促瘤性长非编码RNA在胶质瘤中表达失调和通过抑制细胞线粒体自噬促进胶质瘤发生发展的作用机制的基础上，鉴定了一批可用于胶质瘤诊断和治疗的分子靶点标志物，为深入阐明胶质瘤的发生发展机制和培养肿瘤所领域的青年骨干提供的重要的参考和支撑。