论文部分内容阅读
目的:恶性脑胶质瘤是最常见的颅内肿瘤,常规的治疗手段是手术切除后再进行放化疗。但由于胶质瘤较强的侵袭性和转移性,患者治疗效果差、复发率高、五年生存低于10%。因此,利用分子生物学方法探究肿瘤增殖、迁移、侵袭及凋亡等生物学行为可望揭示肿瘤发生发展的新机制,对于分子靶向治疗具有深刻意义。RNA结合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)可与RNA相互作用进而在基因转录后表达水平调节中发挥重要作用,如参与RNA剪接和转运,调控RNA的稳定、降解。核帽结合蛋白3(Nuclear cap-binding protein 3,NCBP3)定位于17号染色体,可与NCBP1结合形成帽结合复合物(Cap-binding complex,CBC)。NCBP3还可与RNA的5’端结合,促进RNA剪接和输出。长链非编码RNA(Long non-coding RNAs,LncRNAs)是一类转录本大于200nt的非编码RNA,在多种肿瘤的发生发展中发挥至关重要的调节作用。核仁小RNA宿主基因6(Small nucleolar RNA host gene 6,SNHG6)位于人类染色体8q13.1,在转录调控和表观遗传中具有关键作用。敲减SNHG6的表达后,显著抑制胃癌细胞增殖和上皮间质转化。SNHG6在胶质瘤中高表达,敲低SNHG6的表达后,可显著减弱细胞活性,增强细胞凋亡。LncRNAs可以通过招募多梳抑制复合物2(polycomb repressive complex 2,PRC2)调节基因转录。Zeste基因增强子同源物2(Enhancer of Zeste homolog 2,EZH2)作为PRC2的关键催化亚基可以在靶基因启动子区介导产生赖氨酸27位点发生三甲基化(histone H3 at lysine 27 trimethylation,H3K27me3)修饰,从而抑制基因转录。在乳腺癌中,lncRNA-MEG3结合PRC2复合体,并通过MEG3上的染色质相互作用序列与靶基因染色质形成RNA-DNA三链体结构,最终在远端调控区域产生H3K27me3,调控转录。原肠胚脑同源框2(Gastrulation brain homeobox 2,GBX2)是定位于人类染色体2q37.2的转录因子。研究发现,GBX2在头颈癌中是发挥肿瘤抑制因子作用。PRC2在哺乳动物中常常位于富含Cp G的染色质区域,另外,GBX2启动子区存在Cp G岛。另外,TSPYL2及EZH2可与GBX2启动子区结合,增加H3K27me3富集水平并显著降低GBX2的表达。Flotillin蛋白家族1(flotillin protein family 1,FLOT1)位于染色体6q21.33,在囊泡运输和维持细胞形态发挥至关重要的作用。FLOT1可以启动受体激酶信号传导,在包括食管鳞状细胞癌和肝癌等恶性肿瘤中表达显著上调,敲减FLOT1的表达可以显著抑制乳腺癌、肺腺癌和肾细胞癌的增殖。本研究旨在明确NCBP3、SNHG6、GBX2及FLOT1在胶质瘤细胞中的表达水平并研究其对胶质瘤细胞恶性生物学行为的调控作用;在此基础上,在胶质瘤细胞中探究GBX2与NCBP3、SNHG6启动子区结合,形成正反馈环调控生物学行为的作用机制。研究方法:1.Real-time PCR实验检测NCBP3、SNHG6、GBX2、SNHG6的RNA表达水平;2.Western blot实验测定NCBP3、GBX2、SNHG6的蛋白质表达水平;3.构建稳定转染NCBP3沉默质粒、SNHG6沉默质粒、SNHG6过表达质粒、NCBP3和SNHG6共转染、GBX2沉默质粒、GBX2过表达质粒、SNHG6和GBX2共转染、FLOT1沉默质粒等U87和U251胶质瘤细胞系;4.CCK8法检测细胞活性;5.Transwell实验检测细胞迁移、侵袭能力;6.使用流式细胞仪测定细胞凋亡能力;7.染色质免疫共沉淀实验检测GBX2与FLOT1、NCBP3及SNHG6的启动子区的结合作用;8.双荧光素酶报告基因实验验证GBX2与FLOT1、NCBP3及SNHG6的结合作用;9.RNA结合蛋白免疫共沉淀实验验证NCBP3与SNHG6的结合作用、EZH2与SNHG6的结合作用;10.RNA新生实验检测SNHG6是否存在新生RNA;11.半衰期实验检测SNHG6的RNA半衰期变化;12.裸鼠移植瘤实验。结果:1.NCBP3在胶质瘤组织与细胞中高表达,敲减NCBP3的表达后SNHG6、GBX2、FLOT1表达水平显著下降,并且显著抑制胶质瘤细胞生物学行为;2.SNHG6在胶质瘤组织与细胞中高表达,敲减SNHG6的表达后GBX2、FLOT1表达水平显著降低,并且显著减弱胶质瘤细胞生物学行为;3.SNHG6的过表达逆转了NCBP3敲低对胶质瘤细胞生物学行为的减弱效果,并且敲减NCBP3的表达后显著减少SNHG6的表达,显著降低SNHG6半衰期,RIP实验证明NCBP3与SNHG6存在结合位点;4.GBX2在胶质瘤细胞中表达下调,敲减GBX2的表达后,FLOT1表达显著上升,并且显著促进胶质瘤细胞生物学行为;5.敲低SNHG6和GBX2逆转了由SNHG6敲低与GBX2过表达共转染诱导的生物学行为的减弱效果,反之,SNHG6和GBX2的过表达逆转了SNHG6过表达与GBX2敲低共转染诱导的生物学行为的增强效果,RIP实验验证SNHG6与PCR2的EZH2亚基结合,染色质免疫共沉淀实验验证在GBX2的启动子区存在H3K27me3修饰;6.FLOT1在胶质瘤细胞中高表达,敲减FLOT1的表达后,显著减弱胶质瘤细胞生物学行为;7.染色质免疫共沉淀实验验证GBX2与FLOT1、NCBP3及SNHG6的启动子区存在结合作用,双荧光素酶报告基因实验验证GBX2与FLOT1、NCBP3及SNHG6的结合作用;8.敲减NCBP3、敲减SNHG6、过表达GBX2单独及联合应用显著抑制裸鼠移植瘤生长,并且延长裸鼠生存时间。结论:1.NCBP3、SNHG6、FLOT1在胶质瘤组织与细胞中高表达,GBX2在胶质瘤组织与细胞中低表达,敲减NCBP3、SNHG6、FLOT1或者过表达GBX2显著抑制胶质瘤细胞生物学行为。2.NCBP3与SNHG6结合,增加其稳定性,上调其表达。3.SNHG6与PRC2复合体的EZH2亚基结合,并在GBX2的启动子区产生H3K27me3修饰,抑制GBX2的转录。4.GBX2与FLOT1启动子区结合并抑制FLOT1的转录。5.GBX2与NCBP3、SNHG6的启动子区结合,形成正反馈环共同调控胶质瘤细胞的生物学行为。