C18orf1反义长链非编码RNA调控TGFβ/SMAD/JNK信号通路在结直肠癌转移中作用机制研究

Long non-coding RNA (lncRNA) plays a critical role in the development and progression of malignant tumors. Antisense lncRNA has a special structure and thus has attracted much interest by researchers. Our previous study revealed that antisense lncRNA of C18orf1 gene-RP11-701H16.4 may participate the metastasis of colorectal cancer by regulating C18orf1 expression,TGFβ/SMAD3/JNK signal pathway and epithelial mesenchymal transition (EMT) process,but the detailed mechanism remains unknown.Accordingly, we expect to reveal the biological function of RP11-701H16.4, regulating mechanism of C18orf1 expression, regulating mechanism of TGFβ/SMAD and JNK signal pathway and EMT process. We expect to explore the role of the pathway of RP11-701H16.4- C18orf1-TGFβ/SMAD/JNK-EMT in the metastasis and malignant outcome of colorectal cancer.It is the first time to illustrate the molecular mechanism of a novel antisense lncRNA-RP11-701H16.4 in the metastasis of colorectal cancer, which is valuable in screening new candidate molecular biomarkers for targeted therapy and prognosis prediction.

长链非编码RNA（lncRNAs）在肿瘤发生发展及转移过程中具有重要作用，反义lncRNA以其特殊结构调控靶基因表达而备受关注。本课题组前期研究提示C18orf1基因的反义lncRNA RP11-701H16.4可能调控C18orf1表达以及TGFβ/SMAD/JNK信号通路，介导上皮间质转化过程（EMT）参与结直肠癌转移，但具体作用机制有待阐明。据此，本课题组拟在前期研究基础上通过体内外实验，重点揭示RP11-701H16.4的生物学功能以及调控靶基因C18orf1的作用机制；阐明RP11-701H16.4调控TGFβ/SMAD和JNK信号通路，介导EMT，参与结直肠癌转移的分子机制。本研究首次阐述了一个新的反义lncRNA- RP11-701H16.4在结直肠癌转移中的分子作用机制，对于筛选可用于靶向治疗和预后评估的分子标志物具有重要的理论意义和潜在的应用价值。

长链非编码RNA在恶性肿瘤侵袭转移中发挥重要作用。C18orf1基因，又名LDLRAD4。我们的研究发现，LDLRAD4-AS1（C18orf1-AS1）在C18orf1基因的各反义lncRNA中，基因序列最明确，并且在结直肠癌组织中差异表达最显著，其高表达和结直肠癌患者不良预后显著相关。体外试验表明，LDLRAD4-AS1（C18orf1-AS1）过表达细胞株迁移及侵袭能力较对照组显著增强；敲低细胞株迁移及侵袭能力较对照组显著下降。裸鼠肝转移模型表明，体内过表达LDLRAD4-AS1（C18orf1-AS1）显著增加了肝转移灶数量。研究发现，LDLRAD4-AS1与LDLRAD4在肠癌细胞和组织表达水平均呈现负相关，LDLRAD4蛋白在肠癌组织中呈低表达，其表达水平与良好预后呈正相关。体外试验表明，LDLRAD4过表达细胞株迁移及侵袭能力较对照组显著下降；敲低细胞株迁移及侵袭能力较对照组显著增强。我们进一步探索了LDLRAD4-AS1（C18orf1-AS1）与LDLRAD4相互作用机制，FISH检测表明LDLRAD4-AS1与LDLRAD4共定位于核内，过表达LDLRAD4-AS1细胞株发现LDLRAD4 mRNA表达水平下调且半衰期缩短；敲低LDLRAD4-AS1细胞株中LDLRAD4 mRNA表达上调且半衰期延长。通过检测细胞株及裸鼠皮下成瘤组织中上皮间质转化（EMT）相关指标表达水平发现， LDLRAD4-AS1过表达的细胞株及皮下成瘤中，Snail及Ki67表达更高，E-cadherin表达更低。综上所述，我们证实了反义lncRNA LDLRAD4-AS1（C18orf1-AS1）高表达水平与肠癌不良预后显著相关，发现了其潜在的作用机制：LDLRAD4-AS1的高表达破坏了LDLRAD4 mRNA的稳定性，降低了其蛋白表达水平，导致Snail表达增加，E-cadherin表达减少，促进了EMT过程和肠癌细胞转移。本研究为结直肠癌转移机制提供了新的认知，可能有助于发展以反义lncRNA LDLRAD4-AS1（C18orf1-AS1）为基础的新的治疗策略。以上研究结果已在Cell Death & Disease杂志正式发表（IF 5.96）。其他课题相关结直肠癌转移相关论文还在Nature Communications（IF 11.88）等8本杂志发表。