circCRIM1/miR-507/TRIM59基因通过调节PTEN/AKT/HK2调控A549/DDP细胞对顺铂的耐药

来源 :中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gyivan0513
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目的:非小细胞肺癌(NSCLC)是十分常见的恶性肿瘤,顺铂化疗是目前治疗晚期NSCLC常见标准方案,但是由于顺铂耐药的出现,顺铂化疗的治疗效果并不十分令人满意。肿瘤耐药与基因表达改变有关,寻找有效治疗靶点提高NSCLC顺铂敏感性至关重要。环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种没有5’和3’端的特殊RNA,其首尾相连构成一个闭合环状,这种环状结合能够使得circRNA耐受核酸外切酶R(Nase R),因此circRNA在组织中的表达更为稳定。circRNA在生命体中的表达具有时序性、丰富性、特异性等特点,circRNA参与了肿瘤发生、耐药过程,circRNA可能是肿瘤治疗中的分子靶点。circRNA影响肿瘤进展机制复杂,其可以通过与miRNA的结合影响下游相关基因的表达,进而参与细胞的凋亡、生长、侵袭等生物学行为的发生过程。已知circCRIM1是一个与肿瘤有关的调控因子,其在肿瘤进展中发挥作用,可能参与肿瘤耐药发生。本研究旨在探讨circCRIM1对A549/DDP细胞顺铂耐药的影响和下游调控机制。研究方法:1.运用定量q RT-PCR方法检测了A549和A549/DDP细胞中circCRIM1的表达差异,通过细胞转染的方式上调或下调了A549、A549/DDP细胞内circCRIM1的表达水平,分别用顺铂处理,利用流式细胞术测定各组细胞凋亡,平板克隆实验测定各组细胞克隆形成能力,用Transwell小室分别检测各组细胞迁移和侵袭能力,荧光D-葡萄糖同系物(2-NBDG)2-NBDG流式法检测葡萄糖摄取,生化法检测乳酸含量,Western blot方法检测细胞中PTEN、Akt、p-Akt和HK2蛋白表达。2.利用生物信息学软件(circbank)预测circCRIM1与miR-507有互补结合位点,荧光素酶报告系统和RIP实验对二者的靶向关系进行验证;q RT-PCR检测上调或下调circCRIM1对A549、A549/DDP细胞中miR-507表达影响;在A549、A549/DDP细胞中共转染circCRIM1过表达载体、miR-507 mimics或circCRIM1si RNA、miR-507 inhibitor,分别用顺铂处理,利用流式细胞术测定各组细胞凋亡,平板克隆实验测定各组细胞克隆形成能力,用Transwell小室分别检测各组细胞迁移和侵袭能力,利用2-NBDG流式法检测分别检测细胞葡萄糖摄取水平,生化法分别检测乳酸含量,用Western blot法分别测定各组细胞中AKT、PTEN、p-AKT和HK2蛋白水平。3.生物信息学软件(targetscan)预测miR-507与三结构域蛋白59(Tripartite motif-containing 59,TRIM59)的3’UTR端有互补结合位点,荧光素酶报告系统和RNA pull-down实验验证靶向关系;q RT-PCR和Western blot检测下调或上调miR-507对A549、A549/DDP细胞TRIM59表达影响;在A549、A549/DDP细胞内分别将miR-507 inhibitor、TRIM59 si RNA共转染或miR-507 mimics、pc DNA-TRIM59共转染,然后用顺铂处理,利用流式细胞术测定各组细胞凋亡,平板克隆实验测定各组细胞克隆形成能力,用Transwell小室分别检测各组细胞迁移和侵袭能力,利用2-NBDG流式法检测分别检测细胞葡萄糖摄取水平,生化法分别检测乳酸含量,Western blot法分别检测细胞中AKT、PTEN、p-AKT和HK2蛋白表达;Western blot检测上调或下调了circCRIM1和共转染了circCRIM1过表达载体、miR-507 mimics或circCRIM1 si RNA、miR-507 inhibitor以后对A549、A549/DDP细胞内的TRIM59表达的影响。4.上调或下调A549、A549/DDP细胞中TRIM59表达水平,给予顺铂处理,利用流式细胞仪检测细胞的凋亡,2-NBDG流式法检测葡萄糖的摄取,生化法检测乳酸的含量,Western blot法检测细胞中蛋白PTEN、蛋白AKT、磷酸化的蛋白p-AKT以及蛋白HK2的表达水平。5.q RT-PCR方法检测顺铂不耐药和顺铂耐药的NSCLC组织中TRIM59m RNA和HK2 m RNA的表达变化,分析二者相关性;IP实验检测A549/DDP细胞中TRIM59和PTEN的相互作用;Western blot分析下调TRIM59对A549/DDP细胞PTEN泛素化降解的影响。6.将下调TRIM59的A549/DDP细胞接种到裸鼠皮下,给予顺铂治疗,观察裸鼠移植瘤生长体积和重量,利用HE染色以及脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记的方法(Terminal deoxynucleotidyl transferasemediated d UTP-biotin nick end labeling,TUNEL)染色观察移植瘤组织中细胞的凋亡变化,Western blot检测移植瘤组织中蛋白HK2的表达水平。结果:1.circCRIM1的表达水平在肺癌细胞A549/DDP中高于肺癌细胞A549(P<0.05);上调circCRIM1抑制顺铂作用的A549细胞凋亡,提高细胞克隆的形成、侵袭、迁移能力,促进细胞的葡萄糖摄取和乳酸产生,促进p-AKT、HK2蛋白表达,抑制PTEN蛋白表达;下调circCRIM1促进顺铂作用的A549/DDP细胞凋亡,抑制了细胞的迁移、克隆形成、侵袭能力,抑制了细胞的葡萄糖摄取以及乳酸的产生,抑制p-AKT、HK2蛋白表达,促进PTEN蛋白表达。2.荧光素酶报告系统和RIP实验证明circCRIM1与miR-507互为靶向关系;上调circCRIM1抑制A549细胞中miR-507表达,下调circCRIM1促进A549/DDP细胞中miR-507表达;miR-507 mimics能够逆转上调circCRIM1对顺铂作用的A549细胞凋亡、克隆、迁移、侵袭、葡萄糖摄取、乳酸含量以及PTEN、p-AKT、HK2蛋白表达影响;miR-507 inhibitor能够逆转下调circCRIM1对顺铂作用的A549细胞凋亡、克隆、迁移、侵袭、葡萄糖摄取、乳酸含量以及PTEN、p-AKT、HK2蛋白表达影响。3.荧光素酶报告系统和RNA pull-down实验证明miR-507与TRIM59互为靶向关系;下调miR-507促进A549细胞中TRIM59表达,上调miR-507抑制A549/DDP细胞中TRIM59表达;TRIM59 si RNA能够逆转下调miR-507对顺铂作用的A549细胞凋亡、克隆、迁移、侵袭、葡萄糖摄取、乳酸含量以及PTEN、p-AKT、HK2蛋白表达影响;pc DNA-TRIM59能够逆转上调miR-507对顺铂作用的A549/DDP细胞凋亡、克隆、迁移、侵袭、葡萄糖摄取、乳酸含量以及PTEN、p-AKT、HK2蛋白表达影响;miR-507 mimics逆转上调circCRIM1促A549细胞中TRIM59表达作用;miR-507 inhibitor逆转下调circCRIM1抑A549/DDP细胞中TRIM59表达作用。4.上调TRIM59抑制顺铂作用的A549细胞凋亡,促进细胞葡萄糖摄取和乳酸产生,促进p-AKT、HK2蛋白表达,抑制PTEN蛋白表达;下调TRIM59促进顺铂作用的A549/DDP细胞凋亡,抑制葡萄糖摄取和乳酸产生,抑制p-AKT、HK2蛋白表达,促进PTEN蛋白表达。5.顺铂耐药的非小细胞肺癌组织中TRIM59 m RNA和HK2 m RNA表达水平高于顺铂不耐药组织,并且二者的表达水平呈现正相关(R=0.7306,P<0.001);TRIM59和PTEN存在互作,下调TRIM59抑制PTEN的泛素化降解。6.下调TRIM59的A549/DDP细胞裸鼠移植瘤生长体积和重量均明显降低,移植瘤组织中细胞的凋亡增多,蛋白HK2的表达水平下降。结论:1.circCRIM1在A549/DDP细胞中高表达,下调circCRIM1促进顺铂作用的A549/DDP细胞凋亡,抑制细胞克隆、迁移、侵袭以及糖酵解。2.circCRIM1靶向负调控miR-507影响顺铂作用的A549/DDP细胞凋亡、克隆、迁移、侵袭和糖酵解。3.miR-507靶向负调控TRIM59影响顺铂作用的A549/DDP细胞凋亡、克隆、迁移、侵袭和糖酵解。4.circCRIM1和miR-507共同调控TRIM59表达。5.下调TRIM59通过调节PTEN/AKT/HK2抑制A549/DDP细胞对顺铂的耐药。6.下调TRIM59抑制A549/DDP细胞裸鼠移植瘤生长。
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