长链非编码RNA MEG3诱导自噬抑制胰腺癌肝转移的机制

Pancreatic cancer is one of the most malignant tumors, and the patients are in advanced stage at the time of treatment, of which liver metastasis is the most common. Its mechanism remains unclear. We found that patients with pancreatic cancer patients with low expression of non-coding RNA MEG3 and autophagy-related genes are more prone to liver metastasis, suggesting that MEG3 may inhibit pancreatic cancer liver metastasis by regulating autophagy. We further discover that MEG3 and miR-374a reciprocally inhibited, and regulate the autophagy-associated protein ATG5. Based on the previous results, we propose a scientific hypothesis: MEG3 inhibits pancreatic cancer liver metastasis by interacting with miR-374a and up-regulating miR-374a target gene ATG5 as a competitive endogenous RNA. But the specific mechanism is unclear. The characteristics and innovation of this investigation is to combine non-coding RNA and autophagy to further explore the mechanism of how MEG3 induce autophagy and how to inhibit liver metastasis by autophagy. The implementation of this project will provide new ideas for studying the mechanism of liver metastasis of pancreatic cancer and provide new potential targets for clinical treatment.

胰腺癌是恶性程度最高的肿瘤之一，多数患者就诊时已发生远处转移，以肝转移最为常见，预后较差。目前尚缺乏对其机制的深入探讨。申请人前期研究发现，长链非编码RNA MEG3和自噬相关基因表达呈正相关，低表达的胰腺癌患者更易发生肝转移，提示：MEG3可能通过调控自噬抑制胰腺癌肝转移。进一步发现：MEG3可抑制miR-374a的表达，并上调自噬相关蛋白ATG5表达，ATG5是miR-374a靶基因；同时miR-374a又可抑制MEG3表达。基于前期研究结果，我们提出科学假说：MEG3与miR-374a交互抑制，并作为竞争性内源RNA上调miR-374a靶基因ATG5，诱导细胞自噬，抑制胰腺癌肝转移。但具体机制不清。本课题将通过体内外实验研究MEG3如何诱导细胞自噬以及如何通过自噬抑制肝转移。本项目的实施将为研究长链非编码RNA在胰腺癌肝转移中作用和机制提供新的思路，并为临床治疗提供新的潜在靶点。

胰腺癌是恶性程度最高的肿瘤之一，多数患者就诊时已发生远处转移，以肝转移最为常见，预后较差。目前尚缺乏对其机制的深入探讨。申请人前期研究发现，长链非编码RNA MEG3 和自噬相关基因表达呈正相关，低表达更易发生肝转移，MEG3可抑制miR-374a的表达，并上调自噬相关蛋白ATG5表达。在前期研究的基础上，结合课题组其他相关研究，EZH2促进胰腺癌侵袭转移，同时，EZH2可抑制MEG3，诱导胰腺癌自噬。过表达MEG3，可上调Beclin-1、ATG5的表达。过表达MEG3，miR-374a-5p表达下调。运用lnCeDB数据库分析出MEG3和miR-374a-5p的可能结合位点。MiR-374a-5p mimics可以下降MEG3的荧光信号强度，转染抑制剂之后可加强MEG3的荧光信号强度，位点突变后，其信号强度下降。利用软件预测MEG3启动子区存在CpG岛，敲减EZH2，HDA3C，DNMT1上调MEG3的表达。我们前期一直关注Sp1促进胰腺癌的作用。Sp1-siRNA可上调MEG3的表达。RIP试验发现EZH2,HDAC3可能形成一个复合体参与MEG3的调控。课题组还发现，MEG3启动子区有Sp1结合位点。运用预测网站发现，每500bp就有一个Sp1的结合位点。CHIP试验证实Sp1可结合于MEG3的启动子位点。我们对每500bp的结合位点进行突变，Luciferase试验证明-2000~，-1500~，-1000~进行突变之后，Sp1结合的荧光素信号明显改变，但是-500bp~未见明显改变。这提示Sp1与MEG3的结合位点可能存在于-2000~，-1500~，-1000~。总之，我们发现Sp1可招募EZH2，HDAC3至MEG3的启动子区，促进胰腺癌肝转移。本项目的实施将为研究长链非编码RNA在胰腺癌肝转移中作用和机制提供新的思路，并为临床治疗提供新的潜在靶点。