长链非编码RNA Lnc268在乳腺癌转移中的功能及其作用机制

Breast cancer is the most common malignant tumor in women. Metastasis is the main reason of breast cancer patient death. Long non-coding RNA (lncRNA) is a class of non-coding RNA that are greater than 200nt in length, which play important roles in tumorigenesis and development of cancers. Our study aimed to identify lncRNAs associated with breast cancer metastasis through transcriptome sequencing and investigating the underlying mechanism. In our previous work, we have identified a LncRNA, Lnc268, through the preliminary sequencing screening in two breast cancer cell lines which has different metastasis ability. We found that Lnc268 reduced cell migration and invasion in vitro and inhibited tumorigenesis as well as lung metastasis in vivo. This project will deeply study the complicated functions of Lnc268 both in vitro and in vivo. The interaction partner of Lnc268 will be screening and identified by RNA pull-down followed by mass spectrum assay and other methods. Besides the functional study of Lnc268, the expression of Lnc268 and its partner will be investigated in the clinical breast cancer patients. We propose that our work would decipher the relationship of Lnc268 expression with the metastasis and the prognosis of breast cancer patients and would provide new evidence for the diagnosis and treatment of breast cancer.

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤，转移是乳腺癌病人死亡的主要原因。LncRNA是一类长度超过200nt的非编RNA，在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。本项目前期工作通过分析转移能力不同的乳腺癌细胞系LncRNA的表达谱差异，发现Lnc268表达水平在高转移的LM2细胞中显著下调，敲低其表达显著增强细胞的迁移侵袭能力而其过表达显著削弱LM2细胞在小鼠体内成瘤能力和肺转移能力。本项目拟在前期工作基础上全面、深入阐明Lnc268在乳腺癌转移进程中的生物学功能；利用RNA pull-down联合蛋白质质谱分析等方法筛选并验证与Lnc268相互作用的功能分子并明确Lnc268发挥生物学功能的分子机制；最后通过分析乳腺癌病人样本中Lnc268及其相关分子的表达水平，阐明Lnc268与乳腺癌转移、预后的关系，为发掘防治乳腺癌转移的有效方法提供有力的理论依据。

乳腺癌在全球女性肿瘤患者中的发病率和死亡率位居前列，其中占乳腺癌总人数15%-20%的三阴性乳腺癌尤为凶险，相对于其他类型的乳腺癌，三阴性乳腺癌的恶性程度更高、细胞分化程度更低、病人的预后更差，而且目前没有有效的靶向治疗药物，对患者的治疗依然是以传统的手术及化疗方法为主。长链非编码RNA （Long Non-coding RNA, LncRNA）是一类长度大于200个碱基且不能编码成蛋白质的RNA，在肿瘤的发生、发展等各个阶段发挥着重要的作用。本课题探究了LncRNA TGFB2-AS1在三阴性乳腺癌进展中的功能和机制，以及TGFB2-AS1自身的转录调控。.本研究首先通过对三阴性乳腺癌细胞系MDA-MB-231与及其高度肺转移亚型MDA-MB-231-LM2（简称LM2）细胞进行测序分析，同时根据公共数据库分析和临床标本检测联合筛选出LncRNA TGFB2-AS1。进一步在细胞水平证明了TGFB2-AS1能够抑制三阴性乳腺癌的侵袭和乳腺癌干细胞的干性。在动物水平，TGFB2-AS1能够显著降低三阴性乳腺癌的成瘤能力，并且抑制了三阴性乳腺癌的体内增殖和肺转移能力。随后，我们联合利用TGFB2-AS1敲低细胞的表达谱分析和RNA pull-down分析，发现TGFB2-AS1能够和染色质重塑复合体SWI/SNF中的核心亚基SMARCA4相互作用。为了进一步探索其分子机制，我们对敲低TGFB2-AS1表达的细胞及其对照组进行ChIP-seq分析，ChIP-seq结果联合TGFB2-AS1敲低细胞基因芯片的生信分析发现TGFB2-AS1阻挡了SMARCA4对于TGFB2和SOX2基因启动子的结合并抑制了基因的表达。另一方面，TGFB2-AS1敲低后激活了TGFβ信号通路以及乳腺癌干细胞的干性。我们在动物体内证明了TGFB2-AS1扭转了TGFB2对于三阴性乳腺癌进展的促进作用。最后，我们对收集的临床病例进行分析，发现TGFB2和TGFB2-AS1在三阴性乳腺癌中的表达呈负相关，TGFB2高表达同时TGFB2-AS1的低表达与三阴性乳腺癌病人的不良预后有关。.综上所述，本研究揭示了TGFB2-AS1在抑制三阴性乳腺癌的进展中的重要作用，为三阴性乳腺癌的诊断和治疗提供了新的线索。