长链非编码RNA-GAS5通过CENPL调控非小细胞肺癌增殖及机制研究

Long non-coding RNAs (lncRNAs) play a critical role in the development of malignancy. By lncRNAs microarray and real-time PCR, we found that the expression of long non-coding RNA (lncRNA) growth arrest specific 5 (GAS5) in non-small cell lung cancer(NSCLC) tissue was significantly down-regulated compared with adjacent normal tissues. Clinical data also showed that the expression of GAS5 in NSCLC tissues was closely related to tumor size, lymph node metastasis and stage.Previous studies have shown that GAS5 was assocaited with growth arrest and downregulated in many human cancers, but the specific role and mechanism were not clear.Yet no stduy reported the role of GAS5 in NSCLC. Centromere protein L(CENPL) is the adjacent downstream gene of GAS5, and associated with the cell cycle and tumor.Previous studies confirmed the co-deletion of GAS5 and CENPL could lead to patinets' growth deficiency. The preliminary experiments showed CENPL was negatively correlated with GAS5 in lung cancer tissue and overexpression of GAS5 could inhibit the expression of CENPL. Therefore we speculated that GAS5 regulatied NSCLC proliferation through CENPL. We will clarify the regulation of GAS5 on NSCLC proliferation. Moreover,we will confirm CENPL is the downstream target gene of GAS5, and explore the way of GAS5 regulating CENPL.So it could provide a new potential target for the treatment of NSCLC.

长链非编码RNAs（lncRNAs）在肿瘤发生发展中具有重要作用。本课题组经基因芯片筛选和real-time PCR验证发现lncRNA-GAS5在非小细胞肺癌（NSCLC）组织中表达明显下调，且与肿瘤大小、淋巴结转移和分期密切相关。追踪文献发现GAS5与生长抑制相关，并在多种肿瘤中低表达，但具体作用和机制不详，而其在NSCLC中的作用尚未见报道。GAS5相邻的下游基因着丝粒蛋白L(CENPL)与细胞周期及肿瘤发生密切相关，已有研究显示两者同时缺失可致机体生长缺陷。我们预实验显示肺癌组织CENPL表达与GAS5呈负相关，且体外过表达GAS5可抑制CENPL的表达。故我们推测GAS5 通过CENPL抑制NSCLC的增殖。拟在前期研究的基础上进一步明确GAS5对肺癌增殖的调控作用，证实CENPL是GAS5调控的靶基因，并探讨GAS5调控CENPL的方式，从而为NSCLC治疗提供新的潜在靶点。

长非编码 RNAs（lncRNAs）在肿瘤发生发展中具有重要作用。本项目首次研究 lncRNA GAS5 和 NSCLC 的相关性，通过临床标本检测，体外细胞水平和活体动物水平三个层面明确GAS5 在 NSCLC 中的重要作用及相关机制。首先检测 GAS5 在 72对 NSCLC 组织及其对应正常肺组织中的表达，结果显示相对于正常肺组织标本， GAS5在 NSCLC 组织中显著降低。并且分析了 GAS5 表达水平与临床病理资料的相关性发现 GAS5 的表达与肿瘤大小，TNM 分期相关。基于以上研究结果初步推测 GAS5 表达降低是 NSCLC 发生发展的重要因素。为进一步探GAS5 在 NSCLC 低表达的原因及 GAS5 在 NSCLC发挥的生物学功能，我们从 DNA 甲基化探索 GAS5 表达异常的可能因素，研究结果证实GAS5启动子区 CpG 岛的甲基化水平可能是影响 GAS5 表达水平的重要因素。进一步的体外实验中敲降和过表达两个方面研究结果显示 GAS5 表达增高可使细胞阻滞于 G1 期，抑制细胞增殖及诱导细胞凋亡， GAS5 表达降低可促进细胞增殖及增强细胞克隆形成能力，说明 GAS5 在 NSCLC 中发挥抑癌基因的生物学功能。. 接着，我们进一步探讨其中的可能机制，发现在 P53 野生型 A549 细胞系中 GAS5 表达增加后可上调 P53 及其下游靶基因 P21，从而调控细胞周期，抑制细胞增殖。而在 P53 表达量较低的 H1650 细胞系中 GAS5 表达增加后可下调转录因子 E2F1 的表达，调节细胞周期进程，发挥抑癌基因的作用。这就说明 GAS5 可通过 P53 依赖性和 P53 非依赖性途径抑制细胞增殖和增加细胞凋亡。在上述基础上，最后在体内动物实验通过皮下注射造成肺癌皮下种植模型，进一步在动物水平研究和验证 GAS5 与 NSCLC 增殖的关系。研究结果显示为GAS5 在体内可有效减弱 A549 细胞系成瘤能力，抑制 NSCLC 皮下瘤生长，降低 Ki-67 的阳性率。提示 GAS5 不仅在体外实验中抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡，还可在活体动物水平发挥抑癌基因的生物学功能，为研究NSCLC 发病机制提供新的理论基础。.