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目的:脑胶质瘤是最常见的中枢神经系统肿瘤,恶性程度高,侵袭性强,尽管综合应用手术切除,放疗和化疗后的治疗效果已有提高,但其平均中位生存期仍仅有12-18个月。许多研究发现,肿瘤的生长与代谢过程,均需要新生血管的参与。因此,血管新生被认为是恶性肿瘤发生与演进的标志。胶质瘤是典型的血管依赖性实体肿瘤,其恶性程度和进展情况与其高血管新生水平密切相关。因此抗血管新生治疗已经成为胶质瘤治疗的重要方法。非编码RNAs(non-coding RNAs,ncRNAs)包括长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)和microRNAs(miRNAs)等多种不翻译蛋白质的一类RNA。长链非编码RNA(lncRNAs)是长度大于200个核苷酸的非编码RNA。越来越多的研究表明,lncRNAs在许多恶性肿瘤中表达异常,并参与调控肿瘤的发生发展。Mi RNAs是大约20个核苷酸大小的序列高度保守的小非编码RNA,能直接靶向结合信使RNA(mRNAs),进而负性调控靶基因的表达。RNA结合蛋白(RNA binding proteins,RBPs)可在转录、转录后等多个调控基因表达的阶段发挥重要调节作用,参与mRNA的剪接、RNA稳定性维持及细胞内定位和翻译调控等过程。最近的研究表明,RBPs参与调控多种肿瘤的发生发展。因此,研究以ncRNAs为核心,包括RBPs、转录因子和靶基因组成的分子调控网络在调节胶质瘤发生发展的机制研究能为抗胶质瘤综合治疗提供新思路。本研究第一部分首先明确MCM3AP-AS1、miR-211、KLF5和AGGF1在胶质瘤血管内皮细胞中的表达水平,以及对胶质瘤血管新生的作用,进一步研究上述因子之间的作用方式,以及对胶质瘤血管新生的作用与机制;第二部分首先明确ANKHD1、LINC00346、ZNF655在GECs中的表达水平以及对胶质瘤血管新生的调控作用。进一步研究这些因子形成的分子调控网络在胶质瘤血管新生中作用与机制。本研究不仅能揭示以ncRNAs为核心的分子调控网络在调节胶质瘤血管新生中的新机制,而且能为针对胶质瘤的抗血管新生治疗提供新靶点和新策略。研究方法:培养胶质瘤U87细胞、人微血管内皮细胞(ECs)以及人胚肾细胞(HEK-293T),使用U87细胞条件培养液培养获得胶质瘤血管内皮细胞(GECs)。应用Quantitative real-time reverse transcription-PCR(qRT-PCR)实验检测MCM3AP-AS1、miR-211、KLF5 mRNA、AGGF1 mRNA、ANKHD1 mRNA、LINC00346和ZNF655 mRNA的内源性表达水平;应用原位杂交实验检测LINC00346的核浆分布和表达水平;应用Western blot方法检测KLF5、AGGF1、ANKHD1和ZNF655的内源性表达水平。通过细胞转染方法构建MCM3AP-AS1和KLF5稳定表达沉默的GECs细胞系以及ANKHD1、LINC00346和ZNF655稳定表达沉默/过表达的GECs细胞系,通过瞬时转染构建miR-211表达沉默/过表达的GECs细胞系,构建双干预的GECs细胞系。qRT-PCR实验检测MCM3AP-AS1、miR-211、KLF5 mRNA、AGGF1 mRNA、ANKHD1 mRNA、LINC00346和ZNF655 mRNA的RNA表达水平变化。应用Western blot方法检测KLF5、AGGF1、PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、ERK1/2、p-ERK1/2、ANKHD1、ZNF655、EGFL7和Robo4的蛋白表达水平变化。应用半衰期实验检测LINC00346、ZNF655 mRNA半衰期水平;应用qRT-PCR检测新生LINC00346的表达水平。应用RIP实验检测MCM3AP-AS1和miR-211、ANKHD1和LINC00346以及LINC00346和ZNF655 mRNA的结合作用和结合位点。应用双荧光素酶基因报告基因实验检测MCM3AP-AS1和miR-211以及LINC00346和ZNF655 mRNA的结合作用和结合位点。RNA pull-down实验检测ANKHD1和LINC00346的结合作用和结合位点。应用免疫共沉淀法实验(ChIP)明确KLF5和AGGF1的启动子区以及ZNF655与ANKHD1、EGFL7和Robo4的启动子区的结合作用和结合位点。应用CCK-8实验检测细胞增殖能力变化,应用Transwell实验检测细胞迁移能力变化。应用管形成实验检测细胞管形成能力变化。应用裸鼠基质胶栓实验检测MCM3AP-AS1和miR-211以及ANKHD1、LINC00346和ZNF655对体内胶质瘤血管新生能力的影响。结果:1.敲减MCM3AP-AS1显著抑制GECs的血管新生。2.过表达miR-211显著抑制GECs的血管新生。3.miR-211在GECs中靶向结合MCM3AP-AS1。4.敲减KLF5通过抑制AGGF1的表达和PI3K/AKT/ERK1/2信号通路的活性来抑制GECs的血管新生。5.KLF5靶向结合miR-211。6.敲减AGGF1抑制GECs的血管新生。7.敲减MCM3AP-AS1、过表达miR-211及其联合应用抑制体内GECs的血管生成。8.ANKHD1在GECs中高表达,沉默ANKHD1抑制GECs的血管新生。9.LINC00346在GECs中高表达,沉默LINC00346抑制GECs的血管新生。10.ANKHD1靶向结合LINC00346,并通过增强LINC00346稳定性调控GECs的血管新生。11.ZNF655在GECs中低表达,过表达ZNF655抑制GECs的血管新生。12.LINC00346通过与ZNF655 mRNA靶向结合形成SBS,进而结合STAU1参与SMD途径促进ZNF655mRNA的降解。13.LINC00346与ZNF655存在相互逆转作用,调控GECs的血管新生。14.ZNF655与ANKHD1启动子区结合,发挥转录抑制作用,形成ANKHD1/LINC00346/ZNF655负反馈调节环路。15.沉默ANKHD1、沉默LINC00346、过表达ZNF655以及三者联合应用在体内抑制胶质瘤的血管新生。结论:1.MCM3AP-AS1在GECs中高表达,miR-211在GECs中低表达。MCM3AP-AS1特异性结合miR-211,并负性调控其表达,发挥促进GECs增殖、迁移和管形成的调控作用。2.KLF5在GECs中高表达,miR-211靶向结合KLF5的3,UTR区,发挥抑制GECs增殖、迁移和管形成的调控作用。3.AGGF1在GECs中高表达,KLF5与AGGF1的启动子区直接结合,促进AGGF1的转录,发挥促进GECs增殖、迁移和管形成的调控作用。4.MCM3AP-AS1/miR-211/KLF5/AGGF1通路在胶质瘤血管新生中发挥重要调控作用。5.ANKHD1靶向结合LINC00346,并增加其稳定性,上调其表达,发挥促进GECs血管新生的作用。6.LINC00346通过Alu元件与ZNF655 mRNA的Alu元件靶向结合,形成SBS位点,募集STAU1和UPF1,进而参与STAU1介导的mRNA降解途径,减弱ZNF655半衰期,并负性调控其表达,发挥促进GECs血管新生的作用。7.ZNF655与EGFL7、Robo4的启动子区直接结合,负性调控其转录,发挥抑制GECs的血管新生的作用。8.ZNF655与ANKHD1的启动子区直接结合,形成正反馈环路,调节GECs血管新生。9.ANKHD1/LINC00346/ZNF655反馈环路在GECs血管新生的调控中发挥重要作用。