LncRNA CGMlnc调节糖代谢重编程促进大肠癌侵袭转移的机制研究

Reprogrammed glucose metabolism to fuel cell invision and metastasis is a hall mark of colorectal cancer (CRC) and long noncoding RNA (RNA) plays important roles in this process. In our previous research, we found that lncRNA CGMlnc was significantly increased in CRC tissues compared to adjacent tissues. Downregulation of CGMlnc significantly reduced the invasion ability, and decreased glucose uptake and lactate production in CRC cells. Our previous results also indicated the existence of a positive feedback loop between CGMlnc and PKM2 that promotes glycolysis. However, it remains to be clarified the expression of CGMlnc in the clinical significance of CRC, the function of CGMlnc on glucose metabolism and the mechanism of the feedback loop promoting glycolysis. In the present study, we will clarify these work both in vivo and vitro, by the metabolome analysis, quantitative mass spectrometry, gene knockdown or overexpression and so on. We will also establish whether and how manipulation of CGMlnc may be used as a potential therapeutic approach to inhibit the metastasis of CRC.

糖代谢重编程为大肠癌细胞侵袭转移提供能量及原料，是大肠癌的重要特征，长非编码 RNA（lncRNA）可对此过程进行调节。我们前期研究发现lncRNA CGMlnc在大肠癌组织高表达；降低其表达后大肠癌细胞的侵袭能力下降，对葡萄糖摄取和乳酸生成减少；且其与糖酵解关键酶丙酮酸激酶2（PKM2）可相互调控。然而目前尚不清楚①CGMlnc表达与大肠癌患者临床病理特征及预后的关系；②对大肠癌糖代谢重编程的调节作用；③通过与PKM2形成环路调节糖代谢重编程的分子机制。本研究将在临床标本和体内外实验中，通过代谢组学分析、定量质谱、基因敲低及过表达等研究，阐明上述内容，探讨通过调节CGMlnc抑制大肠癌侵袭转移的可行性及其机制。

研究背景：前期研究发现lncRNA CGMlnc在大肠癌组织中的表达显著高于癌旁组织，降低其表达后大肠癌细胞的侵袭能力下降，对葡萄糖摄取和乳酸生成减少。然而其在大肠癌中的具体作用及分子机制尚不清楚。.研究内容：探讨CGMlnc表达与大肠癌患者临床病理特征及预后的关系；分析其对大肠癌糖代谢重编程的调节作用；明确其通过与PKM2形成环路调节糖代谢重编程的分子机制。.重要结果和关键数据：分析大肠癌及其配对癌旁组织检测CGMlnc的表达，结果显示CGMlnc在大肠癌组织中的表达显著高于癌旁组织；且CGMlnc表达与大肠癌患者预后相关，CGMlnc高表达大肠癌患者预后差于低表达患者。构建了CGMlnc siRNA及过表达质粒，转染细胞中验证敲低及过表达效率。进一步探讨CGMlnc对大肠癌糖代谢的调节作用，结果显示CGMlnc表达增加后，大肠癌细胞的乳酸生成和葡萄糖摄取增加，细胞的EACR水平增加。进而探讨CGMlnc调节大肠癌糖代谢重编程的分子机制。大肠癌细胞中CGMlnc表达下降后，PKM2表达及启动子活性下降。CGMlnc进行生物素标记后行RNA pull down实验，Western blot结果显示CGMlnc可与PKM2相结合。转染PKM2 siRNA，降低两者结合后，CGMlnc促进糖代谢的能力降低。进一步探讨PKM2对CGMlnc的调节作用。PKM2增加后，c-myc表达增加。转染c-myc siRNA降低c-myc表达后，PKM2促进CGMlnc表达的作用减弱，推测PKM2可通过c-myc调节CGMlnc表达。.科学意义：本研究分析了CGMlnc表达与大肠癌患者临床病理特征及预后的关系，发现CGMlnc可调节大肠癌的糖代谢，进一步阐明CGMlnc可与PKM2形成环路参与糖代谢的调节。此研究探讨了CGMlnc对大肠癌糖代谢的调节作用，为通过调控糖代谢重编程抑制大肠癌侵袭转移提供依据。