调控肝癌干细胞的长链非编码RNA作用机制和临床相关研究

Liver cancer stem cells (CSCs) is believed to be responsible for the relapse and chemo-resistance of liver cancers. Yet, findings reporting the involvement of long non-coding RNAs (lncRNAs) in liver CSCs are rare. In previous study, we identified two liver CSC-associated lncRNAs named lncRNA-UILC and lncRNA-DILC respectively. In this project, we will clone the full-length sequence of the two lncRNAs and establish their overexpression/interference stable transfectants respectively. Liver CSCs will be enriched from those stable transfectants, and the regulatory role of lncRNA-UILC and lncRNA-DILC will be explored. Furthermore, the target and the downstream signaling of lncRNA-UILC and lncRNA-DILC in liver CSCs will be also investigated using high-throughput screening and classic molecular biological techniques. In addition, the significance of lncRNA-UILC and lncRNA-DILC in liver cancer diagnosis, prognosis and chemo-therapy will be evaluated.

肝癌干细胞是肝癌复发和耐药的根源，但其调控机制仍不清楚，目前长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）对肝癌干细胞的调控尚无报道。前期研究我们发现lncRNA-UILC和lncRNA-DILC可能参与了肝癌干细胞的调控。本项目中，我们将克隆它们的全序列并建立过表达/干扰lncRNA-UILC和lncRNA-DILC的肝癌细胞系，利用经典的成球培养和流式分选从中富集肝癌干细胞后，开展体内外研究探明其对肝癌干细胞的调控作用；根据lncRNA独特的作用方式，通过高通量筛选结合经典的分子生物学技术，找到lncRNA-UILC和lncRNA-DILC在肝癌干细胞中的作用靶点及调控的信号通路，阐明其调控肝癌干细胞自我更新和化疗耐受的分子机制；利用大规模人肝癌组织和血清样本，分析lncRNA-UILC和lncRNA-DILC在肝癌血清学诊断、预后判定和用药指导方面的应用价值。

肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，复发转移率高，放化疗不敏感，预后极差。肝癌干细胞被认为是肝癌复发和耐药的根源，但其调控机制仍不清楚。目前长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）对肝癌干细胞的调控鲜有报道。本项研究中，我们通过lncRNA高通量芯片获得了肝癌干细胞特异性lncRNA表达谱，首次发现在肝癌干细胞中表达显著降低的lncRNA(命名为lnc-DILC)和在肝癌干细胞中表达显著升高的lncRNA-NEAT1。我们分别构建了过表达/干扰lnc-DILC和NEAT1的肝癌细胞系，利用经典的成球培养和流式分选从中富集肝癌干细胞后，开展体内外研究探明了lnc-DILC和NEAT1对肝癌干细胞的调控作用。机制研究方面，我们根据lncRNA独特的作用方式，通过高通量筛选结合经典的分子生物学技术验证，找到了lnc-DILC和NEAT1在肝癌干细胞中的作用靶点及其调控的信号通路，阐明了其调控肝癌干细胞自我更新和化疗耐药的分子机制。我们发现干扰lnc-DILC能促进肝癌干细胞扩增和化疗耐药，而过表达lnc-DILC能抑制肝癌干细胞扩增和化疗耐药；过表达NEAT1能促进肝癌干细胞自我更新，而干扰NEAT1会抑制肝癌干细胞的自我更新。机制研究证实lnc-DILC可以通过抑制JAK2/STAT3信号通路调控肝癌干细胞的扩增，NEAT1则通过结合AKAP8蛋白调节PKA的核质分布来调控Hippo通路活化进而影响肝癌干细胞的自我更新。临床相关研究的结果显示，NEAT1在肝癌患者的血清中可以检测到，其在组织中的表达水平与患者对索拉菲尼的反应性相关。这些研究结果为肝癌干细胞的调控机制和lncRNA的功能提供了新的理论，也为lncRNA作为新的肝癌预后标志物和治疗靶点提供了有力证据。