HOTAIR-miR-326-MTA通路调控口腔鳞状细胞癌侵袭转移的机制研究

来源 :南京医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jasonzheng1978
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口腔鳞状细胞癌(Oral squamous cellcarcinoma,OSCC)是口腔颌面部最常见的恶性肿瘤,侵袭转移是影响其预后的最重要生物学特征,然而有关OSCC侵袭转移的调控机制尚未完全阐明。近年来的研究表明,非编码RNA在调节肿瘤生物学行为中发挥关键性作用,但在口腔癌中的研究相对较少。同源盒基因(Homeobox gene,HOX)编码转录因子在调控不同部位癌细胞生物学行为中具有特征性的作用。HOX 转录反义 RNA(HOX transcript antisense RNA,HOTAIR)是一个大约2.2kb的长链非编码RNA,从HOXC基因座转录而来,最初发现其抑制HOXD基因的转录。最近研究发现,HOTAIR通过碱基互补的海绵机制具有吸附microRNAs的作用,从而调控癌细胞相关靶基因表达,并实现其生物学调节效应。目的:本课题在检测口腔癌HOTAIR表达的基础上,探索HOTAIR对OSCC侵袭转移等生物学行为的影响,探讨HOTAIR-miR-326-肿瘤转移抗原(metastatic tumor antigen,MTA)调控轴在口腔癌细胞侵袭转移及上皮间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)中的作用与机制。方法:(1)收集临床口腔癌新鲜组织标本及HN4、HN6、CAL27、SCC9、SCC25等5个鳞癌细胞株,提取总RNA,进行实时定量PCR检测HOTAIR在口腔癌组织及鳞状细胞癌细胞株的表达;分析HOTAIR表达水平与病灶大小、病理分级、淋巴结转移、临床分期的相关性及意义。(2)以HOTAIR高表达的HN4、CAL27细胞株为对象,设计针对HOTAIR序列的小干扰RNA并构建慢病毒载体(LV3-HOTAIR)以及无关序列的对照病毒载体(LV3-NC);慢病毒载体转染HN4、CAL27细胞,实时定量PCR检测HOTAIR敲减效率;Transwell小室检测HOTAIR敲减后癌细胞迁移及侵袭能力;Western blot检测HOTAIR敲减后HN4、CAL27间质标记物波形蛋白(Vimetin)和上皮标记物E-钙黏着蛋白(E-cadherin)的表达变化。(3)生物信息学预测HOTAIR可能存在的靶向miRNAs;实时定量PCR检测HOTAIR干扰后这些预测的miRNAs的表达水平变化,筛选出变化最为明显的miRNA,即miR-326;运用targetscan网站软件预测miR-326靶基因,筛选与肿瘤转移关系密切的靶基因MTA家族;通过免疫荧光技术及Western blot检测HOTAIR干扰后MTA1、MTA2、MTA3蛋白的表达变化、分析HOTAIR-miR-326-MTA分子间关系;构建miR-326抑制剂及模拟剂,转染HN4、CAL27癌细胞,利用Western blot检测MTA1、MTA2、MTA3 蛋白的表达,进一步分析HOTAIR-miR-326-MTA分子间关系;采用HOTAIR敲减以及miR-326抑制手段,Transwell小室检测癌细胞迁移、侵袭能力。结果:(1)HOTAIR在口腔癌细胞株中高表达(P<0.01),在癌组织与癌旁组织中的表达水平无统计学差异(P>0.05);HOTAIR表达水平与临床病理学特征密切相关:病理分级中Ⅱ-Ⅲ级相对于Ⅰ级有统计学意义(P<0.05),临床分期中Ⅲ-Ⅳ期相对于Ⅰ-Ⅱ期具有统计学差异(P<0.05),病灶大小T3-T4相对于T1-T2有统计学意义(P<0.05),有淋巴结转移组与无淋巴结转移组具有统计学差异(P<0.05)。(2)HOTAIR敲减后,CAL27、HN4中Vimetin表达减弱,而E-cad表达增强;HOTAIR敲减后CAL27(P<0.05)、HN4(P<0.05)的迁移能力显著低于对照组;HOTAIR敲减后CAL27(P<0.05)、HN4(P<0.05)的侵袭能力显著低于对照组。(3)HOTAIR敲减后生物信息学预测的目标miRNAs大部分表现为不同水平的升高,其中miR-326表达量最为明显,是对照组的20.9倍(P<0.05);HOTAIR敲减后CAL27、HN4中MTA1、MTA2、MTA3表达显著降低;过表达 miR-326 后 CAL27、HN4 中 MTA1、MTA2、MTA3 表达亦显著降低;HOTAIR敲减后CAL27、HN4中MTA2 mRNA水平表达未见明显变化(P>0.05);HOTAIR敲减后采用miR-326抑制剂拯救实验,结果显示HN4、CAL27癌细胞迁移、侵袭能力显著增强(P<0.05)。结论:HOTAIR表达水平与口腔癌病灶大小、临床分期、病理学分级以及颈淋巴结转移有关,具有促进口腔癌发展的作用;HOTAIR可能通HOTAIR-miR-326-MTA通路调控癌细胞侵袭转移及EMT;HOTAIR有可能成为口腔癌分子诊治的新靶点。
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