长链非编码RNASEMA3B-AS1调控SEMA3B表达抑制结直肠癌生长和转移的分子机制

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研究背景:结直肠癌是一种常见的消化系统恶性肿瘤,其发病率在全球恶性肿瘤中位于第三位,死亡率位于第二位。虽然结直肠癌的早期诊断和靶向药物的更新,有效的提高了患者的5年生存率,但复发和转移仍然是导致结直肠癌患者死亡的最主要因素。肿瘤的发生是一个多因素的极其复杂的过程,越来越多的证据表明非编码RNA在肿瘤发展进程中发挥重要的调节作用,其在结直肠癌转移中的作用仍未被完全揭示。研究方法:(1)运用原位杂交、荧光定量PCR技术明确结直肠癌中SEMA3B-AS1的表达情况,并分析其与结直肠癌患者的临床病理参数及预后之间的关系。(2)采用CCK-8、平板克隆、Transwell、划痕愈合等实验及裸鼠皮下成瘤和脾被膜下注射肝转移模型从体内外论证SEMA3B-AS1对结直肠癌增殖及转移产生的影响。(3)利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)、RT-PCR等技术明确SEMA3B-AS1的定位,及其对下游基因SEMA3B的表达调控效应。利用体内外功能实验验证SEMA3B对结直肠癌增殖和转移产生的影响。(4)通过 RNA-Pull down、RNA 结合蛋白免疫沉淀(RNA binding protein immunprecipitation,RIP)等技术以及生物信息学筛选与SEMA3B-AS1相互结合的靶蛋白,揭示SEMA3B-AS1调控SEMA3B表达的分子机制。(5)基因集富集分析(Gene Set Enrichment Analysis,GSEA)、内皮细胞侵袭实验等鉴定SEMA3B的作用机制,进一步揭示SEMA3B-AS1在结直肠癌中发挥作用的分子通路。研究结果:(1)与正常肠粘膜细胞和组织相比,SEMA3B-AS1在结直肠癌细胞及组织中表达水平明显降低;SEMA3B-AS1的表达水平与结直肠癌患者的TNM分期及预后相关。(2)SEMA3B-AS1可抑制结直肠癌细胞增殖、克隆形成、迁移、侵袭并促进细胞凋亡;同时还可诱导细胞周期G1期阻滞。(3)SEMA3B-AS1可招募乙酰转移酶EP300,使SEMA3B启动子区组蛋白H3K9位点乙酰化水平升高,促进SEMA3B基因转录,正向调控SEMA3B的表达。(4)SEMA3B-AS1通过调控SEMA3B表达,使其与NRP1受体作用抑制VEGF信号通路。研究结论:SEMA3B-AS1通过招募EP300,诱导SEMA3B启动子区的组蛋白H3K9发生乙酰化,进而促进SEMA3B的表达,使其与NRP1受体作用抑制VEGF信号通路,可能是其抑制结直肠癌侵袭转移的分子机制。
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