环状RNA hsa_circ_0077306通过调控miR-320/RRAGD/mTOR轴介导多发性骨髓瘤的发病机制研究

Circular RNAs (circRNAs) are newly discovered and emerging as an important class of regulatory transcripts that are implicated in a variety of biological functions in turmor, which has become the area of concern in ncRNA field. However, there is still unknown the mechanism of circRNA in multiple myeloma (MM). Our previous work has been identified the circRNA and mRNA expression pattern and found the distinct circRNA hsa_circ_0077306 and mRNA RRAGD expression in positive correlation pattern in MM. The bioinformatic predict that hsa_circ_0077306 functions as a competitive endogenous RNA to regulate RRAGD expression by sponging miR-320 and to regulate mTOR pathway activity. Therefore, we intend to explore deep regulation function mechanism of the hsa_circ_0077306 mediated miR-320/RRAGD/mTOR axis in vitro and in vivo from cell, molecular, clincial and animal model different level by ceRNA chip, bioinformatic, CHIP, Q-RT-PCR, Western Blot, RIP, and EMSA assay.This study will to demonstrate the molecular mechanism and thus lay the foundation for further research and explore promising treatment regimens.

环状RNA(circRNA)是新发现的一类调控肿瘤发病的重要非编码RNA分子，然而对多发性骨髓瘤（MM）的调控机制研究仍为空白。我们前期已筛选出特异性高表达的hsa_circ_0077306和RRAGD呈正相关，二者拥有共同的miR-320结合位点，可进一步调控下游mTOR通路的功能。据此，本课题将从细胞、分子、临床和动物模型四个层面，采用芯片技术、生物信息学、CHIP、Q-RT-PCR、Western Blot、RIP及EMSA等技术探讨和阐述环状RNA hsa_circ_0077306通过调控miR-320/RRAGD/mTOR轴介导多发性骨髓瘤的发病机制，从而对认识MM发病和circRNA等关键科学问题上提出新发现，为推进精准个体化治疗提供新靶点。

多发性骨髓瘤（MM）是血液系统第二位常见恶性肿瘤，复发耐药仍是导致骨髓瘤复发、无法治愈的主要原因。近年来，已有研究表明circRNA作为重要的表观遗传调控因素参与调控肿瘤的发生发展及耐药过程；并且由于circRNA结构的特性,可作为良好的诊疗检测标记物具有临床转化应用的前景。近期circRNA研究机制作为翻译模板编码调节生物功能多肽的研究因其创新性受到了广泛关注，但是否有circRNA以编码多肽的机制在MM中发挥调节作用仍待充分研究。本项目围绕hsa_circ_0077306介导ceRNA网络对多发性骨髓瘤调控机制的影响及hsa_circ_0077306作为预后靶向标记及circRNA编码多肽机制进行相关研究。结果提示环状RNAhsa_circ_0077306通过调控miR-320和RRAGD进而影响多发性骨髓瘤的发病机制研究，并非直接影响mTOR通路,但hsa_circ_0077306仍可以作为评估MM患者疗效和预后的潜在分子标记。在接下来的拓展性研究，基于高通量芯片数据筛选出在骨髓瘤不同类型及与正常浆细胞的特异性circRNA分子，其中circELK4、circHNRNPU具有潜在研究价值。在进一步功能研究中，发现MM特异表达且潜在具备翻译功能的circRNA并证明了circHNRNPU对患者预后的指示作用。功能学研究上充分探究了circELK4及circHNRNPU对MM细胞增殖、周期、耐药等功能影响。在后续对其编码多肽调节机制的研究中，circHNRNPU编码603aa多肽通过调节SKP2基因可变剪切的过程竞争性抑制cMyc泛素化修饰及降解。而对circELK4编码439aa多肽的研究则发现其靶向c-FOS蛋白影响肿瘤发生发展。此外我们发现MM细胞可以通过外泌体分泌circHNRNPU影响并重塑骨髓微环境，以获得更大的生存优势。综上所述，骨髓瘤细胞的circRNA编码的机制系统全面地对其作用靶点机制进行了预测、分析及研究，在认识骨髓瘤细胞及非编码RNA等关键科学问题上提出了新的发现，为未来MM相关的科学研究提供了新的思路，具有潜在的转化价值。基于本基金项目资助已发表五篇SCI文章，影响因子约45分。