ISG15通过调控lncRNA RP11-54O7.3介导细胞自噬影响骨肉瘤侵袭及转移的机制研究

Pulmonary metastasis of osteosarcoma is the leading cause of death. A high-throughput RNAseq analysis in our laboratory showed that IFN-stimulated gene 15 (ISG15) was significantly up-regulated in patients with osteosarcoma metastasis compared with the primary non-metastatic osteosarcoma. The result was further confirmed by qRT-PCR. All the results suggested that overexpression of ISG15 promoted migration and invasion of osteosarcoma cells. In this study, we coordinated within 100kb in the upstream and downstream of the ISG15 gene and we found ISG15 could up-regulate lncRNA RP11-54O7.3. The aim of the study is to explore the role of ISG15 mediated cell autophagy in the migration and invasion of osteosarcoma cells. On this basis, at the cellular and animal levels, we further clarify whether the regulation is related to ISG15-mediated lncRNA RP11-54O7.3. This study would provide a new approach for molecular targeted therapy of lung metastasis of osteosarcoma and it also provides new targets for the treatment of lung metastasis of osteosarcoma.

骨肉瘤的肺转移是导致患者死亡的主要原因，课题组前期一项高通量RNAseq分析结果显示，与原发性非转移骨肉瘤组织比较，干扰素刺激基因15（IFN-stimulated gene 15，ISG15）在骨肉瘤转移患者样本中显著上调，这一结果通过qRT-PCR进一步确认，说明高表达的ISG15促进骨肉瘤细胞迁移和侵袭。多个研究显示ISG15参与调节自噬通路中关键蛋白的ISGylation从而负向调控细胞自噬的发生。申请人团队前期研究结果显示过表达ISG15可以上调lncRNA RP11-54O7.3。本课题拟探讨ISG15诱导的细胞自噬在骨肉瘤细胞侵袭和转移中的作用，并进一步明确这一过程是否与ISG15调控的lncRNA RP11-54O7.3有关。本研究有助于寻找骨肉瘤肺转移治疗的新靶点，并为骨肉瘤肺转移的分子靶向治疗提供新思路。

项目背景：骨肉瘤的肺转移是导致患者死亡的主要原因，深入研究骨肉瘤肺转移的发病机制并寻找有效的治疗手段,具有非常重要的临床意义。课题组前期一项高通量RNAseq分析结果显示，与原发性非转移骨肉瘤组织比较，干扰素刺激基因15（IFN-stimulated gene 15，ISG15）在骨肉瘤转移样本中显著上调，这一结果经qRT-PCR进一步确认，提示ISG15高表达促进骨肉瘤细胞的迁移和侵袭。多个研究显示ISG15参与调节自噬通路中关键基因从而调控细胞自噬。课题组进一步对ISG15基因坐标上下游100kb进行注释，仅有2个lncRNA在NCBI数据库中有相对应的基因符号且功能未知，且过表达ISG15可以下调其中的lncRNA RP11-54O7.3。.主要研究内容：本项目在体外细胞功能实验、体内动物模型实验、临床样本分析三个层面，采用qPCR、Western blot、Transwell、透射电镜观察、统计分析等方法，研究了ISG15诱导的细胞自噬在骨肉瘤细胞增殖、迁移和侵袭中的作用，并进一步明确这一过程是否与ISG15调控的lncRNA RP11-54O7.3有关。.重要结果：1.分别在骨肉瘤转移灶和原发灶、骨肉瘤原发灶和瘤旁样本/正常组织中明确了ISG15的表达情况，提示ISG15的高表达在骨肉瘤的发生、转移中可能发挥重要作用。2.在体外细胞实验中，明确了ISG15的高表达能够促进骨肉瘤细胞增殖、迁移及侵袭能力，并能调控自噬。3.在体外细胞实验中进一步明确了高表达的ISG15可以通过负向调控lncRNA RP11-54O7.3，影响自噬促进骨肉瘤细胞增殖、迁移、侵袭。4.在裸鼠体内成瘤实验中，明确了ISG15的高表达能够促进骨肉瘤生长，骨破坏程度较高。.科学意义：阐明了ISG15通过调控lncRNA RP11-54O7.3影响细胞自噬从而影响骨肉瘤侵袭及转移的机制。本研究有助于寻找骨肉瘤肺转移治疗的新靶点，并为骨肉瘤肺转移的分子靶向治疗提供新思路。