PCAT6招募LSD1和PRC2蛋白表观遗传调控LATS2表达促进非小细胞肺癌侵袭转移的作用机制研究

The metastasis and recurrence of non-small-cell lung cancer (NSCLC) remains the key factor to patients’ poor prognosis. Although numerous studies have demonstrated that long noncoding RNA could affect metastasis ability of NSCLC cell, our understanding about their relevance and underlying mechanism is only ‘a tip of an iceberg’. Our previous work has shown that the expression level of PCAT6 was obviously higher in NSCLC tissues than that in paired normal lung tissues and it is associated with lymph node metastasis and TNM stage. Loss of function analysis was demonstrated that PCAT6 knockdown could decrease the NSCLC cell migration and invasion. In addition, the result of qRT-PCR analysis indicated that PCAT6 knockdown upregulated the expression of LATS2 mRNA. Above all, the results of RNA immune coprecipitation indicated PCAT6 could bind with LSD1 and PRC2, which are the important histone modification complexes. Therefore, we suppose that PCAT6 may be a crucial tumorigenic factor, and that PCTA6 serves as scaffolds by providing binding surfaces to LSD1 and PRC2, thereby specifying the pattern of histone modifications on LATS2 and promoting NSCLC metastasis. We will identify the aboved hypothesis through RNA pulldown, Chromatin immunoprecipitation, and other techniques. This study will clarify the crucial role of PCAT6-LSD1/ PRC2-LATS2 regulation network in NSCLC metastasis and provide a novel therapeutic target in patients with NSCLC.

非小细胞肺癌(NSCLC)复发转移是患者预后差的重要因素。研究发现长非编码RNA可影响NSCLC细胞侵袭转移能力，但其调控分子机制研究尚少。我们前期研究发现:PCAT6在NSCLC中高表达且与淋巴结转移及TNM分期密切相关；干扰PCAT6后NSCLC细胞迁移和侵袭能力减弱。QRT-PCR结果显示PCAT6影响侵袭转移抑制因子LATS2转录，RIP实验证实PCAT6与LSD1和PRC2蛋白结合。由此推测:PCAT6招募LSD1和PRC2蛋白形成脚手架结构，调节LATS2启动子区H3K27位点三甲基化和H3K4位点二甲基化水平，抑制LATS2表达促进NSCLC侵袭转移。本课题拟采用RNA pulldown,ChIP等方法对PCAT6调控LATS2表达的分子机制进行研究，阐明PCAT6-LSD1/PRC2 -LATS2调控网络在NSCLC转移中的作用，为寻找NSCLC转移的治疗靶点提供理论依据。

背景：非小细胞肺癌（NSCLC）是世界肿瘤相关性死亡的首要原因。既往研究显示表观遗传学及基因表达水平的改变与NSCLC发生发展及转移密切相关。最近越来越多的数据表明长非编码RNA（lncRNA）作为多种生物学过程(包括增殖、凋亡和转移)新的调控因子，在肿瘤发生发展过程中发挥重要的作用。然而，其生物学功能及分子机制仍不明确，需进一步的研究来阐明。.研究内容：在本研究中，我们利用TCGA和GEO数据库中的数据对NSCLC组织中的lncRNA表达谱进行了综合分析。采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)检测60对NSCLC组织中PCAT6的表达水平。此外，干扰实验评估PCAT6对NSCLC细胞增殖和转移能力的影响，同时在裸鼠体内通过皮下瘤模型进行验证。采用RIP、ChIP、western blot等方法，探索PCAT6在NSCLC中的潜在分子机制。.结果：我们发现长非编码RNA PCAT6在NSCLC组织中表达上调，并在60对NSCLC组织进行验证，发挥癌基因的生物学功能。此外，PCAT6的高表达水平与无手术干预的患者预后不良相关。干扰实验结果表明，PCAT6下调后可诱导g1期细胞周期阻滞及细胞凋亡从而抑制NSCLC细胞增殖。同时，PCAT6还促进了NSCLC细胞迁移和侵袭。此外，机制研究表明，PCAT6的癌基因活性部分由于招募表观遗传抑制因子EZH2 从而抑制LATS2表达。.科学意义：总的来说，我们研究表明PCAT6在NSCLC发生发展中的重要作用，提示PCAT6可能是NSCLC患者的有效治疗靶点。