LDLRAP1基因3’非翻译区通过内源性miR-133海绵作用调控骨肉瘤凋亡的机制研究

Studies on the osteosarcoma cells apoptosis regulation are important to understand the mechanism for osteosarcoma development and its resistance to chemotherapy. Our previous studies found that miR-133 was down-regulated in osteosarcoma tissues, and miR-133 can increase osteosarcoma cells apoptosis resistance, but the underlying mechanisms remain undefined. Basing on a microarray analysis, we also found LDLRAP1 was elevated in osteosarcoma tissues, and there are 4 miR-133a binding sites on LDLRAP1’s 3’UTR, which can induced a decrease of miR-133a levels in osteosarcoma cells.Therefore, our current study aims to explore whether LDLRAP1’s 3’UTR can suppress osteosarcoma cells apoptosis as an endogenous miR-133a sponges. Further studies include the in vitro analysis of the functions of LDLRAP1’s 3’UTR as miR-133 sponges to regulate osteosarcoma cells apoptosis, and the role of this function on the mechanism of osteosarcoma chemotherapy resistance. Our plan may add new knowledge to the mechiansm of osteosarcoma apoptosis resistance and may provide some new targets or strategy for osteosarcoma therapy studies.

骨肉瘤细胞凋亡机制研究对于认识骨肉瘤发生发展过程及化疗抵抗的原因均具有重要价值。我们前期研究发现骨肉瘤中凋亡相关的miR-133a显著下调，但是其下调机制尚不清楚。芯片筛选发现骨肉瘤组织中LDLRAP1基因与miR-133a呈现良好负相关，且LDLRAP13’非翻译区（UTR）含有4个miR-133a结合位点，过表达LDLRAP1 3’UTR可以显著降低miR-133a水平。因此我们设想，LDLRAP1可能通过3’UTR发挥miR-133a海绵作用抑制骨肉瘤细胞凋亡。本项目拟在体外细胞和动物模型上系统研究LDLRAP1非编码区对骨肉瘤增殖和抵抗凋亡作用的调控意义，验证其作用是否依赖于miR-133a海绵机制；并结合临床样本分析LDLRAP1对于骨肉瘤耐药形成的意义和药敏预测价值，从而深入探讨骨肉瘤凋亡抵抗和耐药形成的分子机制，为耐药性骨肉瘤的诊疗提供新的有转化前景的研究靶点。

目前影响骨肉瘤发生发展及骨肉瘤预后的因素很多，但是其主要发病机制及相关分子特征仍然不清楚，对于相关的分子标记物及其相关的发病机理。近年来，非编码长链RNA在肿瘤的早期诊断及潜在的治疗靶点中提供了新的分子标记物及新的治疗靶点。并且通过表观遗传学领域发现，正常细胞的三维基因组结构的改变，是导致肿瘤发生发展，免疫逃避的一个重要的因素。所以我们通过选取SPARC基因，分析其对于骨肉瘤的影响；不仅如此，我们还发现了cicrUBAP2通过抑制miR-143促进骨肉瘤在体内及体外的生长；最后，我们发现三维基因组学分析骨肉瘤相关的发生发展及其预后的重要意义。通过高通量测序——包括Hi-C，ChIP-seq，ATAC-seq技术；RT-PCR，western blot检测，细胞增殖实验（MTT）、凋亡分析等一系列实验方法，得出结论如下：.1、SPARC基因在骨肉瘤细胞中显著高表达；SPARC的表达水平上调，可促进肿瘤细胞迁移并形成远处转移灶，促进了骨肉瘤的进程。 SPARC表达受到显著下调后，骨肉瘤细胞的克隆生长及增殖能力则明显增强。 SPARC在骨肉瘤细胞中的表达水平与疾病的预后生存情况呈现明显的负相关。我们的研究结果揭示了生存情况呈现明显的负相关。我们的研究结果揭示了 SPARC在骨肉瘤发生发展中如何调控，也为 SPARC作为防治骨肉瘤临床诊断与治疗提供了首要数据。.2、cicrRNA UBAP2在骨肉瘤细胞和临床样本中呈显著高表达；cicrRNA UBAP2显著高表达与骨肉瘤患者的预后生存密切相关；cicrRNA UBAP2在体内外均可促进骨肉瘤细胞增殖；cicrRNA UBAP2通过上调BCL-2来抑制骨肉瘤细胞的凋亡；cicrRNA UBAP2通过结合骨肉瘤细胞的miR-143，并作为其海绵通过上调BCL-2分子来抑制其凋亡。.3、我们的研究揭示了骨肉瘤在发生发展过程中，三维基因组学所发挥的作用，即，在染色体上的TAD结构的突变，导致了骨肉瘤相关的抑癌基因，例如TP53，bcl-2等基因表达的下调。也为我们把基因修复作为防治骨肉瘤临床诊断与治疗提供了首要的数据。. 通过此项研究，我们发现了相关的基因及其长链非编码RNA作为骨肉瘤早期诊断和预后评价的指标，同时对cicrRNA调节骨肉瘤发生发展机制进行了深入的研究，探讨，为其提供了潜在的治疗靶点。最后我们发现三维基因组学