lncRNA介导的ceRNA调控网络在结直肠癌远处转移过程中的功能研究

Colorectal cancer is one of the malignant tumors with highest incidence and mortality worldwide, leading to a serious threat to human health. Although distant metastasis is the major cause of death and poor prognosis in colorectal cancer patients, there is currently no effective means for early diagnosis of distant metastasis of colorectal cancer. Therefore, the study of molecular mechanism and the discovery of biomarkers related to distant metastasis are the focus of basic, clinical and translational medicine research in colorectal cancer. .ceRNA represents a new class of gene expression regulators, providing new ideas for exploring the process of colorectal cancer metastasis. As a key molecule in ceRNA regulatory network, lncRNA plays a critical role in the regulation of colorectal cancer metastasis. Based on our previous studies of ceRNA regulatory networks and cancer biomarkers, the project intends to construct a lncRNA-mediated ceRNA regulatory network related to distant metastasis of colorectal cancer, establish bioinformatics model to identify key nodes, modules and subnetworks from the ceRNA network, and further explore their function and molecular mechanism in the process of colorectal cancer metastasis. It is expected that the implementation of the project will promote the researches on biomarkers and mechanisms of colorectal cancer metastasis, and provide new clues for the diagnosis and treatment of metastatic colorectal cancer.

结直肠癌在世界范围内的发病率和死亡率均位居恶性肿瘤前列，严重威胁人类健康。远处转移是导致结直肠癌患者死亡和不良预后的关键因素，且目前尚缺乏早期诊断结直肠癌远处转移的有效手段。因此，结直肠癌远处转移的分子机制及其生物标志物是当前结直肠癌基础、临床和转化医学研究的热点。. ceRNA作为一种新的基因表达调控模式，为研究结直肠癌转移提供了新的思路。lncRNA是ceRNA网络的关键分子，在调控结直肠癌远处转移过程中发挥着关键作用。本项目在前期ceRNA调控网络和癌症生物标志物研究的基础上，拟构建结直肠癌远处转移相关lncRNA介导的ceRNA调控网络；通过建立生物信息学模型，鉴定ceRNA调控网络中的关键节点、模块和子网络；并对其在结直肠癌远处转移过程中的功能和作用机制进行解析。期待本项目的研究成果推动结直肠癌转移生物标志物和作用机制的研究，为转移性结直肠癌的诊断和治疗提供新的线索。

研究背景：结直肠癌是世界范围内最常见、致死率最高的胃肠道恶性肿瘤，防治形势十分严峻。转移是导致结直肠癌患者复发和死亡的关键因素。最新研究显示，竞争性内源RNA（ceRNA）是在转录后水平调控基因表达的新机制，长链非编码RNA（lncRNA）可作为ceRNA调控结直肠癌转移，但其作用机制尚未明确。.研究方法：本研究通过基于实验证据的miRNA-mRNA和miRNA-lncRNA相互作用，构建人类的全局lncRNA介导的ceRNA网络（LceNET）。然后，通过将差异表达的lncRNAs、miRNAs和mRNA映射到全局LceNET，提取出与癌症起始和转移相关的特异性ceRNA网络。进一步，本研究提出了一种新的基于网络的生物信息学模型，并应用于识别lncRNA/miRNA生物标志物和关键的ceRNA调控关系。此外，通过诊断性能、预后性能、表达模式和相关性分析，对鉴定的新的生物标志物进行功能分析和验证。.研究结果：基于网络建模，lncRNA KCNQ1OT1（AUC>0.85）和SNHG1（AUC>0.94）被鉴定为结肠癌和直肠癌起始和转移的诊断生物标志物。实验结果显示，这些lncRNA在具有高转移潜能的CRC细胞系中具有显着更高的表达水平。特别是，KCNQ1OT1和SNHG1通过不同的ceRNA机制在结肠癌和直肠癌中发挥作用。在鉴定的关键lncRNA-miRNA-mRNA三元关系中，miR-484、miR-181a-5p、miR-423-5p和let-7b-5p被鉴定为miRNA生物标志物，而ANKRD36、PCGF2、EZH2和ATP6V1F的表达水平与相应癌症的预后密切相关。.科学意义：本研究为结直肠癌的诊断和预后评估提供了可靠的lncRNA和miRNA候选生物标志物，同时揭示了lncRNA在结直肠癌转移中的ceRNA调控机制，为深入理解非编码RNA调控结直肠癌转移的复杂机制提供了重要的理论依据。