长链非编码RNA TUG1编码功能性多肽促进食管鳞癌恶性表型的效应及机制研究

Esophageal squamous carcinoma is a high incidence of malignant tumors in our country, the etiology and mechanism of tumor progression have not been elucidated. Recent studies indicate that long non-coding RNA participate in malignant tumor development. Our initial RNA chip selection and histological verification found LncRNA TUG1 highly expressed in esophageal squamous carcinoma and related to tumor metastasis. cell functional experiment confirmed TUG1 can promote the malignant phenotype of esophageal squamous cell; Subcellular localization and open reading frame analysis found TUG1 can code four functional polypeptides; When the synthetic polypeptides sequence has been imported plasmid and transfected esophageal squamous cancer cell line, we found one polypeptide can observably enhance the invasive ability of the cells. Based on our previous studies, the protein mass spectrometry, CRISP-CAS9 system, protein chip and immunofluorescence will be utilized to analyze TUG1 coding functional peptides, illuminate its acted targets and regulatory mechanism and verify it promote the effect of esophageal squamous carcinoma malignant phenotype in the cell and animal models. Finally, high-throughput tissue chip will be used to evaluate whether TUG1 functional polypeptides can be used as prognostic markers in esophageal squamous carcinoma. This research clarifies TUG1 active mechanism in the development of esophageal squamous cell carcinomas by coding functional polypeptides and provide new strategies and targets for the prevention and treatment of esophageal squamous cell carcinoma.

食管鳞癌是我国高发的恶性肿瘤，肿瘤进展机制尚未阐明。近年研究提示长链非编码RNA参与多种肿瘤的发生发展。我们前期的RNA芯片筛选和组织验证发现LncRNA TUG1在食管鳞癌组织中高表达，并和肿瘤转移相关。初步细胞功能实验证实TUG1可促进食管鳞癌的恶性表型；亚细胞定位和开放阅读框分析，发现其可编码4条功能性多肽；人工合成该4条多肽序列导入质粒转染食管鳞癌细胞株，发现其中1条多肽可显著增强细胞的侵袭能力。本项目将在前期工作基础上，采用蛋白质质谱、CRISP-CAS9系统、蛋白质芯片及免疫荧光双标等技术鉴定TUG1编码的功能性多肽，明确其作用靶点和调控机制；在细胞和动物模型上验证其促进食管鳞癌恶性表型的效应；高通量人体组织芯片，评价TUG1功能性多肽能否作为食管鳞癌预后判断标志物。本研究从编码功能性多肽的角度阐明TUG1在食管鳞癌发生发展中的作用机制，为食管鳞癌的防治提供全新的策略和靶点。

食管鳞状细胞癌（ESCC）是食管癌的主要亚型，长链非编码RNA（lncRNA）被认为在癌症发展中起着关键作用。我们通过30%蔗糖梯度超速离心法，获得Kyse150食管鳞癌细胞细胞的核糖体-新生肽链复合物，并与细胞总RNA一同测序，进行食管鳞癌中具有多肽编码潜能的 lncRNA 的筛选，我们获得了576条lncRNA，其中TUG1排名第四，同时TUG1也是其中在癌症研究中最多，随后我们原位杂交检测TUG1在食管鳞癌组织中表达情况，结果提示TUG1对食管鳞癌的发生发展存在一定联系，同时在细胞层面我没发现TUG1可以增强食管鳞癌细胞的增殖、克隆和转移能力。为了探究TUG1调控食管癌发生发展机制，我们通过ORF-Finder寻找TUG1的短开放阅读框（shortopenreadingframe，sORF），共计获得4个小开放阅读框，并验证了其中TUG1-135aa的ORF的有编码潜能，且编码的多肽位于大部分位于细胞质。随后我们对TUG1-135aa多肽的功能进行了探究，在570例食管鳞癌组织的组织芯片中，通过免疫组化检测TUG1-135aa在食管鳞癌组织中的表达量，提示TUG1-135aa与食管鳞癌的发生发展相关，随后我们通过瞬时转染食管癌细胞TUG1-135aa，发现TUG1-135aa可以增强食管鳞癌细胞转移能力，并在小鼠上进行了验证。进一步探索TUG1-135aa促进食管鳞癌细胞转移的机制，我们把诱导表达TUG1-135aa和未诱导表达的细胞一起提取RNA，并进行测序，提示其可能通过激活EGFR通路促进食管鳞癌细胞转移，而具体机制有待进一步探究。