LncRNA-LATS2-AS通过miR-141和SMAD3激活Hippo-YAP1信号通路促进结直肠癌侵袭转移的机制研究

LncRNAs play an important role in invasion and metastasis of colorectal cancer, but the mechanism is unclear. Our previous multichip integration analysis showed that the lncRNA LATS2-AS/miR-141/YAP1 axis was enriched in the epithelial-mesenchymal transition (EMT) signaling pathway. Clinical sample analysis showed that it promoted invasion and metastasis and poor prognosis. Experiments confirmed that miR-141 targeting the Hippo-YAP pathway inhibited EMT. LATS2-AS could specifically bind SMAD3 protein, but its mechanism and function were still unclear. We speculate that LATS2-AS promotes EMT, invasion and metastasis of colorectal cancer by activating the miR-141-3p/Hippo-YAP and SMAD3/Hippo-YAP pathways. In order to testify this hypothesis, we aim in this project to verify the regulation mechanism of LATS2-AS targeting directly to miR-141 and ceRNA in vivo and in vitro and their roles in EMT, invasion and metastasis of colorectal cancer. We also aim to verify the specific binding of LATS2-AS and its role in regulating the phosphorylation of SMAD3 protein, which in turn activates YAP1 to promote EMT, invasion and metastasis of colorectal cancer. These studies may provide a new theoretical basis and identify novel intervention targets for the diagnosis and treatment of colorectal cancer metastasis.

LncRNAs在结直肠癌侵袭转移中发挥重要作用，但机制未明。我们前期多芯片整合分析发现lncRNA LATS2-AS/miR-141/YAP1轴富集于上皮间质转化(EMT)信号通路，临床样本分析显示其促进侵袭转移且预后不良，实验证实miR-141靶向Hippo-YAP通路抑制EMT，而且LATS2-AS可特异性结合SMAD3蛋白，但其内在机制和功能尚不明确。我们推测，LATS2-AS通过激活miR-141-3p/Hippo-YAP和SMAD3/Hippo-YAP通路促进结直肠癌EMT、侵袭转移。为了验证该假说，本项目拟验证LATS2-AS直接靶向miR-141和体内外ceRNA调控机制及其对结直肠癌EMT、侵袭转移的作用，验证LATS2-AS特异性结合并调控SMAD3蛋白磷酸化，激活YAP1促进结直肠癌EMT、侵袭转移的作用与机制，为结直肠癌转移的诊治提供新的理论基础和干预靶点。

转移是导致结直肠癌治疗失败的主要原因，上皮间质化（EMT）与恶性肿瘤侵袭转移密切相关。LncRNAs在结直肠癌侵袭转移中发挥重要作用。我们前期多芯片整合分析发现lncRNA LATS2-AS/miR-141/YAP1轴富集于上皮间质转化(EMT)信号通路，临床样本分析显示其促进侵袭转移且预后不良。为进一步明确其调控作用和机制， 本项目从大样本多中心的lncRNA、miRNA、mRNA芯片整合分析入手，以构建ceRNA网络为契机，利用TCGA结直肠癌数据库和本项目生物样本库系统分析LATS2-AS/miR-141-3p/YAP1与CTCs计数、EMT相关标记物的临床相关性、诊断意义和预后价值。同时，应用细胞和动物模型进一步探讨LATS2-AS/miR-141-3p/YAP1在结直肠癌EMT状态调控中的作用方式和调控分子机制，解析LATS2-AS/YAP1/SMAD3蛋白复合物参与Hippo-YAP通路的方式和作用靶点，并确认LATS2-AS和miR-141-3p在Hippo-YAP通路中的作用，对荷瘤动物侵袭转移能力的影响。多芯片整合分析临床样本提示LATS2-AS在判断CRC预后中有一定的临床价值，可以作为独立的预后因子。细胞学实验证实miR-141-3p靶向YAP1，抑制增殖、克隆、侵袭、迁移。且LATS2-AS靶向miR-141，LATS2-AS在结肠癌细胞中下调miR-141-3p表达。LATS2-AS与SMAD3蛋白结合成复合物。采用RIP实验和RNA pull down显示LATS2-AS与SMAD3蛋白结合成复合物有一定的特异性。YAP1可以与SMAD3结合，形成与LATS2-AS的启动子区结合并激活其转录，促进肠癌侵袭转移。本研究表明lncRNA LATS2-AS在肠癌EMT和侵袭转移的过程中，通过ceRNA机制，调控miR-141-3p/YAP1通路，上调YAP1表达，促进肠癌发生上皮间质化的状态转换。同时，它在细胞核内招募SMAD3蛋白，形成LATS2-AS/ YAP1/SMAD3蛋白复合物，激活YAP1活性，增强肿瘤细胞转移的能力，最终形成转移灶。证实LATS2-AS在裸鼠体内环境中也能影响结肠癌细胞的侵袭转移。本研究揭示了结直肠癌侵袭转移机制，为结直肠癌精准治疗提供理论基础和治疗策略,LATS2-AS、YAP1作为具有诊断和预后价值的分子标志物