环状RNA circFGD4通过miR-532-3p/APC/β-catenin信号通路调控胃癌增殖、迁移及上皮间质转化的机制研究

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背景:胃癌(Gastric cancer,GC)是全球范围内较为常见的恶性肿瘤之一,也是引起中国乃至世界范围内癌症死亡的主要疾病。尽管胃癌的诊断和综合治疗策略显著提高,但多数进展期胃癌病人经治疗后5年总生存率仅约30%。胃癌病人预后不良的因素与快速增殖能力,淋巴/血源性转移和直接侵袭等恶性生物学行为相关,但引起胃癌发生、发展以及复发、转移等恶性生物学行为的分子机制尚不完全清楚。环状RNA作为一类具有环状结构的非编码RNA,近期在多种肿瘤中报道其可以作为肿瘤的诊断标志物和治疗干预靶点。基于此,我们联合课题组胃癌circRNA芯片结果和GEO数据库中胃癌circRNA芯片结果,筛选并发现了显著差异表达的hsacirc0000390(注:来源于chr12:32760890|32764217,由亲本基因FGD4的8,9,10号外显子反向剪切成环构成,大小为345 bp,命名为circFGD4)作为研究对象。本课题拟探究circFGD4在胃癌中的表达、具有的生物学特性、以及参与调控胃癌的潜在机制,期待通过本研究可以为胃癌诊疗提供新思路和新依据。目的:阐明circFGD4在胃癌的生物学功能作用及其可能调控胃癌进展的分子机制。方法:(1)联合课题组circRNA芯片和GEO数据库中胃癌circRNA芯片筛选胃癌中差异表达的circFGD4分子。qRT-PCR检测在人胃癌及癌旁组织中circFGD4和亲本基因FGD4的表达,分析circFGD4表达与胃癌病人临床数据的相关性,分析在人胃癌组织中circFGD4和FGD4表达的相关性。qRT-PCR和FISH检测在人胃癌细胞中circFGD4的表达和定位。(2)体外实验分别构建过表达或沉默circFGD4的胃癌细胞株,CCK-8、EdU、平板克隆、Transwell、划痕、WB和IF检测circFGD4对胃癌细胞增殖、迁移和EMT的影响。体内实验应用过表达circFGD4的胃癌细胞株构建裸鼠皮下成瘤和肺转移模型,qRT-PCR和IHC检测增殖和EMT等指标。生信分析、qRT-PCR、FISH和双荧光素酶检测circFGD4和miR-532-3p的竞争性结合作用。挽救实验同时干扰circFGD4和miR-532-3p分子,CCK-8、平板克隆、Transwell和WB检测circFGD4通过miR-532-3p对胃癌增殖、迁移和EMT的影响。(3)生信分析筛选miR-532-3p下游分子和信号通路,qRT-PCR、WB和双荧光素酶检测在胃癌细胞中miR-532-3p和APC关系。在胃癌细胞中过表达/干扰circFGD4,WB和IF检测APC表达,挽救实验同时干扰circFGD4和miR-532-3p,WB和IF检测APC表达。在胃癌细胞中过表达或干扰circFGD4,检测TOP/FOP变化和β-catenin表达和定位,挽救实验同时干扰circFGD4和miR-532-3p,检测TOP/FOP变化和β-catenin表达和定位。结果:(1)在人胃癌组织中circFGD4相对低表达,低表达circFGD4与胃癌病人肿瘤分化差和淋巴转移有关。在人胃癌细胞中circFGD4相对低表达,主要位于胃癌细胞的胞浆。circFGD4与亲本基因FGD4在胃癌中表达无明显相关性。(2)体外实验显示circFGD4可以抑制胃癌细胞增殖、克隆形成、迁移和诱导EMT的能力。体内实验显示circFGD4抑制裸鼠皮下成瘤和肺转移的能力,伴随增殖和EMT等指标变化。在胃癌中circFGD4和miR-532-3p存在竞争性结合关系,circFGD4通过竞争性结合miR-532-3p进而抑制胃癌细胞增殖、克隆形成、迁移和诱导EMT变化。(3)生信分析显示miR-532-3p预测的靶向分子(包括APC)与细胞迁移和β-catenin信号通路密切相关。在胃癌中circFGD4和miR-532-3p可分别调控APC表达,挽救实验发现circFGD4竞争性结合miR-532-3p调控APC表达。在胃癌中circFGD4可以调控β-catenin通路,挽救实验发现circFGD4竞争性结合miR-532-3p调控β-catenin通路,引起circFGD4抑制胃癌细胞增殖、迁移和诱导EMT的变化。结论:在胃癌中circFGD4竞争性结合miR-532-3p,进而调控APC表达抑制β-catenin信号,从而抑制了胃癌细胞增殖,迁移和诱导EMT变化。
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