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第一部分X染色体连锁的长链非编码RNAlnc-XLEC1在子宫内膜癌发生发展中的关联研究研究目的:一般情况下,人类基因组中大约95%以上的核苷酸都有转录现象。然而其中能够编码蛋白质的基因确只占了整个基因组的1~2%,这说明稳定转录的RNA中绝大部分是非编码RNA(non-coding RNA)。非编码RNA又可以根据其长度被区分为microRNA和长链非编码RNA(本身不编码蛋白并且转录本超过200个核苷酸的 RNA 分子,Long non-coding RNA,LncRNA)。LncRNA 广泛参与了基因组印迹、X染色体失活、染色体修饰、转录和翻译调控以及端粒生物学等多种生命活动过程,与人类多种疾病的发生和发展相关联,与恶性肿瘤的发生、发展关系尤为密切。目前对于LncRNA与恶性肿瘤的研究已经开展了 一段时间并且取得了一系列的研究成果,然而关于X染色体连锁的LncRNA却鲜有研究。研究的比较透彻的是X染色体连锁的LncRNA-Xist,大小约在15-17kb之间,是X染色体在失活前表达的一种特异的LncRNA。子宫内膜癌是女性生殖系统三大肿瘤之一,是世界上排名第四的女性肿瘤,其发病率每年都在增加。因此有必要深入探索子宫内膜癌发生发展过程中的分子机制。研究方法:(1)本研究应用转录组测序技术(RNA-seq技术)9对子宫内膜癌和癌旁组织进行转录本测序检测差异表达的lncRNA,分析筛选了定位于X染色体上的存在差异表达的未被注释过的9个lncRNA。(2)对来自中国东部和南部两个中心共120例子宫内膜癌及癌旁组织进行lnc-XLEC1差异表达分析。(3)构建稳定过表达,敲低表达lnc-XLEC1慢病毒表达载体,筛选稳定表达的子宫内膜癌细胞系。(4)应用RNA-pulldown实验和蛋白质谱技术筛选与lnc-XLEC1结合的下游靶蛋白。(5)荧光素酶报告基因实验、染色体免疫共沉淀实验和DNA免疫捕获实验研究lnc-XLEC1对相关蛋白的调控机制。(6)利用CCK-8细胞增殖实验、集落形成实验、细胞侵袭与迁移实验、划痕实验、流式细胞仪分析技术以及裸鼠皮下成瘤技术检测lnc-XLEC1的差异表达对体外、体内子宫内膜癌细胞增殖和侵袭能力的影响。结果和结论:本研究应用RNA-seq技术发现了一个未被注释过的新的X染色体连锁的LncRNA-lnc-XLEC1。我们的数据显示,lnc-XLEC1的表达水平在子宫内膜癌组织中显著低于癌旁组织。通过进一步的临床分析发现,lnc-XLEC1高表达的子宫内膜癌患者的预后结果更好。细胞表型研究结果显示高表达的lnc-XLEC1可以显著抑制子宫内膜癌细胞的侵袭和增殖。应用流式细胞分析技术发现过表达lnc-XLEC1可以导致肿瘤细胞周期发生G1期阻滞。机制研究发现lnc-XLEC1通过发挥分子脚手架的作用协助MBP-1到达c-Myc的启动子区从而抑制c-Myc的表达进一步抑制Cdk/Rb/E2F信号通路从而达到抑制肿瘤细胞增殖的作用。总之,本研究首次提出X染色体连锁的lncRNA-lnc-XLEC1在子宫内膜癌的治疗与发现过程中发挥潜在的重要作用,深入研究该lncRNA或许可以帮助我们找到一种诊断、治疗子宫内膜癌的新方法。第二部分 应用RNA-seq数据研究X染色体的剂量补偿效应及探索X染色体失活偏移与子宫内膜癌发生的关联研究目的:根据莱昂假说,女性的每个细胞中都包含2条X染色体,分别来自母方(maternal X chromosome,Xm)和父方(paternal X chromosome,Xp)。胚胎发育初期阶段通过永久甲基化等方式随机地使其中一条X染色体固缩而失去活性,从而使母本与父本的剂量达到平衡,称为X染色体剂量补偿效应。因此,女性体细胞组织是由两类细胞构成的嵌合体,一部分细胞中父本X染色体有活性,另一部分母本的X染色体有活性,理论上这两部分细胞的比例应为1:1。实际上,在某些情况下这一比例会发生显著的偏差,我们称之为X染色体失活偏移(skewed X chromosome inactivation,SXCI)。已经有研究表明,SXCI与多种疾病包括肿瘤的发生相关联,因此本研究来探索SXCI与子宫内膜癌发生的关系。研究方法:(1)对来自中国东部和南部共120例子宫内膜癌患者,提取其外周血细胞DNA进行SXCI的检测。应用校正比值(corrected ratio,CR)≥3和≥10两种标准分别计算SXCI的发生率。将子宫内膜癌患者按照lnc-XLEC1表达水平进行分组,比较SXCI的发生率,探讨SXC1与子宫内膜癌发生的关系。(2)我们应用RNA-seq技术在子宫内膜癌与癌旁组织以及前列腺癌与癌旁组织中检测X染色体与常染色体的相对表达,研究剂量补偿效应在肿瘤中的发生情况。结果和结论:我们通过分析发现,与没有发生SXCI的样本相比,发生SXCI的患者lnc-XLEC1明显低表达。这表明在子宫内膜癌中,lnc-XLEC1的低表达或许是受SXCI的影响。此外,我们发现与癌旁组织相比,癌组织中存在剂量补偿不足。这些结果表明,异倍性引起的DCI可能促进肿瘤进展。