SIPA1调控LINC01615促进三阴性乳腺癌细胞转移的机制研究

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癌细胞转移是乳腺癌患者病情恶化的原因之一。肿瘤细胞上皮-间充质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是肿瘤转移的早期过程,受多因素影响、多途径调控。早期发现信号诱导增殖相关蛋白1(signal-induced proliferation-associated1,SIPA1)能促进Rap GTP水解为Rap GDP。近期研究发现SIPA1能够通过多种机制增强三阴性乳腺癌细胞转移能力,例如SIPA1蛋白可以通过靶向ITGB1启动子降低癌细胞粘附,靶向EPAS1基因增强癌细胞有氧糖酵解等,最终促进癌细胞转移。lncRNA(long non-codingRNA,长链非编码RNA)是一种长度超过200个核苷酸的非编码RNA,可以通过多种方式调控细胞增殖、EMT和迁移等。本研究针对SIPA1能否通过调节lncRNA而调控三阴性乳腺癌细胞转移这一问题进行了探讨。首先获取了TCGA数据库中多种癌症组织及相应正常组织的基因表达数据,分析发现SIPA1在乳腺肿瘤组织中的表达水平显著高于正常乳腺组织;获取了TCGA数据库中转移性乳腺癌和非转移性乳腺癌组织的基因表达数据,分析发现SIPA1在转移性乳腺癌组织中表达偏高,提示SIPA1的异常表达可能与乳腺癌转移相关。选取转移性三阴乳腺癌细胞MDA-MB-231和BT549以及敲低了SIPA1基因的MDA-MB-231/sh-SIPA1和BT549/sh-SIPA1细胞,通过Transwell迁移实验,发现敲低SIPA1的细胞迁移能力减弱;采用荧光定量PCR实验,发现EMT相关主要基因CDH1表达显著升高,VIM表达显著降低。分析前期发表的MDA-MB-231和MDA-MB-231/shSIPA1的mRNA转录组数据发现受lncRNA调控的mRNA有差异,因此,本研究对这两种细胞进行了lncRNA测序,差异表达分析发现受SIPA1调控的853个lncRNA和3780个mRNA分子。功能富集发现某些lncRNA与肿瘤转移相关;特征基因集比对发现某些lncRNA与EMT相关。根据lncRNA和mRNA共表达分析结果的PCG数量排序及lncRNA差异表达倍数等条件,筛选出6个候选lncRNA。利用TCGA乳腺癌病人的组织表达数据和临床数据,分析发现LINC01615在乳腺癌患者肿瘤组织中表达显著高于正常组织,高表达LINC01615会显著降低乳腺癌患者的生存率并且LINC01615表达水平随着乳腺癌的进展有升高趋势。此外,采用RT-PCR方法检测这6个候选lncRNA在MDA-MB-231和MDA-MB-231/sh-SIPA1以及BT549和BT549/sh-SIPA1细胞中的表达,结果证明在两种细胞中敲低SIPA1均显著降低了LINC01615表达。以上结果说明LINC01615是受SIPA1调控并调节肿瘤细胞转移的关键lncRNA。最后通过siRNA干扰MDA-MB-231细胞中LINC01615的表达,证明细胞的迁移和侵袭能力降低,EMT减弱。综上所述,本研究发现了受SIPA1调控的lncRNA与肿瘤转移有显著相关性,筛选出受SIPA1调控的关键lncRNA分子LINC01615。降低LINC01615表达,可以导致MDA-MB-231乳腺癌细胞转移能力下降,EMT减弱。揭示了SIPA1通过上调LINC01615的表达调控乳腺癌细胞EMT进而促进转移这一新机制,为深入明晰乳腺癌转移提供了新思路。
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