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研究背景:随着对circRNA(Circular RNA,环状RNA)的深入了解,学者们发现它们在真核转录组中含量很高,circRNA可在癌症的发生发展中起到至关重要的作用。随着对circRNA研究的增加,许多circRNA被发现可以充当micro RNA海绵,它们代表了一种新型的调节因子。尽管有许多人在研究circRNA和癌症的关系,但是,circRNA在CRC(Colorectal cancer,结直肠癌)中的作用仍然需进行进一步的探索。研究方法:在已经发表的研究中,我们曾进行GC(Gastric cancer,胃癌)血浆芯片测序来研究circRNA表达谱,发现circ＿0021977表达最低,经过多癌种、多样本验证,发现circ＿0021977在胃癌和结直肠癌中均呈现显著低表达。本课题组分别探索了circ＿0021977在GC和CRC中的作用,此项研究重点阐明了circ＿0021977在CRC中的作用。我们首先使用q RT-PCR(Quantitative Real-time Polymerase Chain Reaction,实时荧光定量聚合酶链式反应)证明了circ＿0021977在CRC组织、血浆和CRC细胞系中低表达,并验证circ＿0021977的成环性,随后进行CCK-8(Cell Counting Kit-8,细胞增殖/毒性检测试剂盒)、集落形成实验和Ed U(5-Ethynyl-2’-deoxyuridine,5-溴-2-脱氧尿嘧啶)实验以检测circ＿0021977对结肠癌细胞增殖能力的影响,通过transwell实验研究其对侵袭和迁移能力的作用,建立裸鼠皮下移植瘤模型以评估circ＿0021977在活体水平对CRC增殖的影响。随后,我们通过生信预测可能和circ＿0021977结合的miRNA(Micro RNA,微小RNA),用FISH(Fluorescence in situ hybridization,荧光原位杂交技术)和核质分离实验确定circ＿0021977和miR-10b-5p在CRC细胞中的分布,并用pulldown实验和双荧光素酶报告实验证明circ＿0021977和miR-10b-5p直接结合。紧接着通过生信寻找circ＿0021977可能的下游靶基因,并通过q RT-PCR、双荧光素酶报告实验和Western Blotting等实验验证他们之间的调控关系,最终证明circ＿0021977/miR-10b-5p/P21(also known as CDKN1A,Cyclin dependent kinase inhibitor 1A,细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂1A)&P53(also known as TP53,Tumor protein p53,肿瘤蛋白p53)调节轴可抑制结直肠癌的增殖、迁移和侵袭。研究结果:我们通过对血浆芯片测序分析和临床样本验证,发现circ＿0021977在CRC组织和血浆中显著低表达,成环实验证明circ＿0021977确实为环状RNA,随后分析circ＿0021977的表达水平与CRC患者的临床病理特征之间的关系,发现circ＿0021977表达水平与肿瘤大小、淋巴结转移和TNM分期呈负相关。CCK-8实验、集落形成实验和Ed U实验证实circ＿0021977在体外抑制CRC细胞的增殖,Transwell实验验证在体外抑制CRC细胞侵袭和迁移,裸鼠皮下成瘤实验的结果表明在circ＿0021977体内抑制CRC细胞增殖。FISH和和核质分离实验证明circ＿0021977主要分布在细胞质中。生信预测结合q RT-PCR、pulldown、双荧光素酶报告实验证明circ＿0021977和miR-10b-5p互作,随后预测并证明P21和P53为circ＿0021977下游靶基因,最终证明circ＿0021977/miR-10b-5p/P21&P53调节轴可抑制结直肠癌的增殖,迁移和侵袭。研究结论:circ＿0021977在CRC中起着抑癌作用,且circ＿0021977的表达在结肠癌组织,血浆和细胞系中显着降低。这种作用的机制涉及circ＿0021977通过与miR-10b-5p的竞争性结合来调节P21和P53的表达。这些发现表明circ＿0021977/miR-10b-5p/p21&p53轴抑制CRC增殖,迁移和侵袭。我们还定义了circRNA在CRC中的作用,并提出了circRNA如何在癌症的预后和临床治疗中使用。