circPUM1内源性竞争miRNA615/6753/580调控其靶基因表达影响卵巢癌发生、发展机制解析

Ovarian cancer is the most lethal female reproductive system malignancy. It has been known that non-coding RNA plays an important role in the development and progression of tumor. As a kind of "miRNA sponge", circular RNA (circRNA) is closely related to various diseases, such as cancer. Our previous work has shown that PUM1 gene and its back-spliced circular transcripts (circPUM1) are highly expressed in ovarian cancer. Moreover, knocking out circPUM1 promotes cell apoptosis and inhibits cell invasion. Bioinformatics analysis reveals that miR-615-5p, miR-6753-5p and miR-580-3p binding sites can be found at back-splice junction sites of circPUM1. In addition, miR-615-5p, miR-6753-5p and miR-580-3p can bind to the 3'UTR of oncogene NF-κB, MMP2 and CDK14, respectively. On the basis of previous work, our project intends to demonstrate the scientific assumption: PUM1 gene, as the form of circPUM1, regulates the expression of NF-κB, MMP2 and CDK14, through sponging miR-615-5p, miR-6753-5p and miR-580-3p, and participates in the tumorigenesis and development of ovarian cancer.

卵巢癌是死亡率第一的女性生殖系统恶性肿瘤，非编码RNA在其发生、发展过程中起着非常重要的作用，环状RNA作为一种“miRNA海绵”体与肿瘤等多种疾病密切相关。我们的前期研究发现PUM1基因及其外显子反向剪接形成的circPUM1在卵巢癌组织中高表达，在敲低circPUM1后，细胞凋亡明显，侵袭能力下降。生物信息学分析发现circPUM1反向剪接位点附近具有miR-615-5p、miR-6753-5p、miR-580-3p的结合位点，上述三种miRNA可分别结合癌基因NF-κB、MMP2、与CDK14的3’UTR区域。本项目拟在前期基础上证明这一科学假设：PUM1基因以circPUM1的形式，通过吸附并下调miR-615-5p、miR-6753-5p、miR-580-3p，调控NF-κB、MMP2、与CDK14等癌基因的表达，影响卵巢癌细胞增殖、侵袭、转移能力，参与卵巢癌的发生发展。

卵巢癌是死亡率第一的女性生殖系统恶性肿瘤，非编码RNA在其发生、发展过程中起着重要作用，环状RNA作为一种“miRNA海绵”与肿瘤等多种疾病密切相关。我们研究发现PUM1基因及其外显子反向剪接形成的环状RNA circPUM1在卵巢癌组织中高表达，具有促进卵巢癌细胞增殖、迁移与侵袭、裸鼠体内成瘤及转移能力。进一步通过生物信息学预测发现circPUM1成环接口处具有miR-615-5p、miR-6753-5p的结合位点；miR-615-5p、miR-6753-5p分别与癌基因NF-kB、MMP2的3’UTR相结合，并成功利用双荧光素酶报告基因实验予以证实。Western Blot显示，过表达circPUM1能够上调NF-kB、MMP2的表达。在circPUM1高表达细胞中，进一步过表达miR-615-5p或miR-6753-5p，能够分别部分逆转NF-kB或MMP2的表达上调。此外，在circPUM1高表达卵巢细胞系进一步提高miR-615-5p、miR-6753-5p表达，能够部分逆转circPUM1对癌细胞增殖、迁移与侵袭的促进作用。.我们还发现卵巢癌细胞分泌的外泌体中存在circPUM1，将外泌体circPUM1与人腹膜间皮细胞共培养，可诱导其发生间皮-间充质转化（MMT）。裸鼠腹腔成瘤后注射circPUM1外泌体使转移灶数量显著增加；HE染色显示，经circPUM1外泌体刺激的腹膜间皮细胞失去其原有致密结构，利于癌细胞种植转移。.因此，我们得出结论：环状RNA PUM1能够吸附miR-615-5p和miR-6753-5p，解除两者对靶基因NF-κB2和MMP2的抑制作用，从而上调癌基因NF-κB2和MMP2表达，参与卵巢癌发生发展。另一方面，circPUM1能够以外泌体的形式由癌细胞分泌，作用于腹膜间皮细胞，诱导其发生MMT改变，促进肿瘤腹腔播散转移。本课题丰富了卵巢癌发生发展的理论研究，为卵巢癌的早期诊断和个体化靶向治疗提供新思路，具有应用前景。