MicroRNA-378在胃癌浸润转移中的作用及其机制研究

Gastric cancer is one of the common malignant tumors in China. Although the clinical diagnosis and treatment for gastric cancer have made great progress, successful therapeutic strategies are limited for extensive lymphatic metastasis. Currently, the molecular mechanism underlying lymph node metastasis in gastric cancer is still not well clarified, recent studies confirm that microRNA plays an important role in tumor initiation、progression and metastasis. Our previous work found that miR-378 was significantly downregulated in gastric cancer, importantly, the levels of miR-378 had a negative correlation with the depth of tumor invasion、TNM stages and lymph node metastasis. In vitro, cell functional experiments indicated that miR-378 had the capacity to suppress gastric cancer cell migration and invasion, however, miR-378 had no obvious effect on gastric cancer cell proliferation. Therefore, we propose the hypothesis: miR-378 may act as a tumour metastasis suppressor has an important role in gastric cancer progression. To verify our idea, we will explore the roles of miR-378 in gastric cancer invasion and metastasis by molecular biology and cell assays、 human tissue and animal assays and so on, and further identify its functional target genes for miR-378. By understanding the role and mechanisms of miR-378 in gastric cancer, our study will provide the new perspective to reveal the mechanism of lymph node metastasis in gastric cancer patients. miR-378 may have a therapeutic potential to suppress gastric cancer metastasis.

胃癌是我国常见恶性肿瘤之一，尽管目前临床上对胃癌的诊断和治疗取得了很大的进展，但对淋巴结广泛转移的胃癌仍缺乏有效手段。目前有关胃癌淋巴结转移的分子生物学机制还不十分清楚，近些年研究证实microRNA在胃癌的发生发展及转移中起着重要作用。我们前期工作发现miR-378在胃癌中显著低表达，与胃癌浸润深度和淋巴结转移呈负相关，分期越高，表达越低；体外细胞功能实验初步表明miR-378具有抑制胃癌细胞迁移和侵袭能力，而与细胞增殖无关。据此，我们提出假说：miR-378可能作为胃癌转移抑制基因在胃癌进展过程中发挥着重要作用，为验证这一假设，我们将从分子、细胞、组织以及动物整体水平等多方面探讨miR-378在胃癌侵袭转移中的重要作用，明确miR-378对其靶基因调控的作用机制，本研究将从miR-378这个新视点为揭示胃癌淋巴结转移的发生机制奠定基础，为胃癌及其淋巴结转移的防治提供新的思路。

在前期研究结果基础上，我们将研究重心由miRNA转到环状RNA上。随着RNA高通量测序的迅速发展，非编码RNA（non-coding RNAs，ncRNAs）与肿瘤的关系越来越收到人们的重视。在这些非编码RNA的中，有一类特殊的非编码RNA—环状RNA (Circular RNA, circRNA)已逐渐成为目前非编码RNA的研究热点。但到目前为止，人们对胃癌中环状RNA的认识甚少，它们在胃癌中的表达、功能及调控机制也都有待研究。本研究通过提取3对胃癌组织和相应癌旁组织总RNA，去除核糖体RNA，构建链特异性RNA测序文库，采用高通量RNA测序，结合生物信息分析，鉴定并筛选出180个在胃癌组织中差异表达的环状RNA。其中，有一个环状RNA circPVT1在胃癌组织显著高表达。而后在研究circPVT1在特征上，我们通过设计引物扩增环状RNA circPVT1的前后交接位点，并Sanger测序证实其为环状结构；通过分离细胞核和细胞质RNA，real time PCR方法检测circPVT1在细胞中的分布情况以及采用RNA FISH方法检测其在细胞中的定位，结果发现circPVT1大部分分布在细胞质中；通过放线菌素D处理细胞抑制RNA转录，不同时间收集细胞RNA，real time PCR方法检测circPVT1的稳定性情况发现，circPVT1能够稳定存在。我们进一步在大样本量的胃癌组织中验证了circPVT1在胃癌中显著上调。通过收集临床资料，我们进一步分析circPVT1在胃癌中的表达与临床资料及预后关系后发现，circPVT1与TNM分期和神经侵犯相关，并是影响胃癌患者预后独立的影响因子。在功能上，通过设计特异siRNA, 在体外干扰circPVT1的表达，发现干扰掉circPVT1后能显著抑制胃癌细胞的增殖。在作用机制上，我们通过采用生物信息学预测的方法预测与circPVT1相互结合的microRNA分子，并用双荧光素酶报告系统进行验证后发现，miR-125家族可能与circ-PVT1相结合，进而抑制miR-125的抑癌活性，从而使circPVT1发挥促癌的作用。本研究结果表明，环状RNA可以作为一类具有潜在生物学功能并具有临床指导价值的新型的非编码RNA。这也许能为研究胃癌的发病机制提供新的理论依据，同时也为胃癌的治疗及提供新的策略。