調控細胞增殖與死亡的lncRNA的鑑定及其作用機制研究

《調控細胞增殖與死亡的lncRNA的鑑定及其作用機制研究》是依託中山大學，由莊詩美擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：調控細胞增殖與死亡的lncRNA的鑑定及其作用機制研究
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：莊詩美
• 依託單位：中山大學

中文摘要

增殖與凋亡是受到嚴格調控的細胞生命活動。以往有關增殖與凋亡調控機制的研究主要是圍繞蛋白展開。長非編碼RNA（lncRNA）的數量遠多於蛋白分子，但lncRNA的功能及其作用機制研究才剛剛起步，而調控增殖與凋亡的lncRNA更是有待鑑定。我們前期已在有、無p53的細胞以及肝癌組織中篩選到差異表達的lncRNA和mRNA，並通過生物信息學方法構建了lncRNA和mRNA的共表達網路，篩選了一批受p53表達調控的lncRNA，初步確定了可能調控增殖與凋亡的lncRNA。以此為基礎，本項目擬結合體內外模型鑑定：1）目標lncRNA對細胞增殖與凋亡的調控作用；2）目標lncRNA調控細胞增殖與凋亡的分子機制；3）調控目標lncRNA表達的分子機制。研究結果將闡明lncRNA的生物學功能和調控網路，揭示調控細胞增殖與凋亡的新機制，並為發現新的功能分子元件及由其引發的新的生命活動規律提供關鍵信息。

結題摘要

細胞記憶體在大量非編碼RNA(ncRNA)，它們的功能及其與疾病的關係尚不清楚。增殖和凋亡失控與疾病尤其是腫瘤的發生髮展密切相關。本項目系統闡述了ncRNA在細胞增殖和凋亡中的作用及其與肝癌進展的關係，重要發現如下：1.調控細胞增殖和凋亡的lncRNA的鑑定及其作用機制：揭示多個在肝癌中異常升高的lncRNA具有促進增殖或抑制凋亡的作用。（1）lnc-UCID：通過與RNA解旋酶DHX9結合，阻止DHX9介導的CDK6-mRNA的降解，從而提高CDK6水平，促進肝癌細胞增殖。（2）SALID：作為ceRNA結合miR-124/125，解除miR-124/125對TRAF6的抑制作用，繼而激活NF-κB通路，抑制細胞凋亡。（3）lnc-Ip53：p53可轉錄激活lnc-Ip53的表達，而lnc-Ip53通過調控HDAC1和p300，促進p53去乙醯化失活，從而構成p53-lnc-Ip53負反饋迴路，拮抗p53的抑增殖與促凋亡作用。肝癌中Ip53的異常升高導致p53失活，繼而促進增殖並抑制凋亡。（4）lnc-ERS：通過提高抗凋亡蛋白BCL-xL的水平，抑制細胞凋亡。2. miRNA 的新功能及其在肝癌進展中的作用：（1）分泌型miRNA可作為新型細胞通訊分子及肝癌早期檢測標誌物：由肝癌患者血清中升高的7個miRNA組成的分類器Cmi，可明確區分肝癌與肝硬化、慢性肝炎及正常人。更重要的是，Cmi可檢測早期肝癌、小肝癌及AFP陰性肝癌，而且在小肝癌臨床診斷前9個月即可檢出48%的微小肝癌，敏感性和準確性均明顯優於AFP。進一步針對血清中升高的miRNA的研究發現：肝癌細胞可以外泌體形式分泌高水平的miR-103和miR-210，後者進入內皮細胞並調控其信號通路，繼而提高血管通透性或促進血管生成，幫助肝癌生長轉移。（2）揭示肝癌細胞內miRNA下調的機制及促進肝癌進展的作用：發現肝癌細胞內miR-195的下調可導致細胞惡性增殖，並進一步揭示組蛋白乙醯轉移酶HDAC1/3的異常升高是導致肝癌中miR-195表達下調的重要機制。同時發現miR-101、miR-29及miR-125b的表達異常，通過促進血液微循環形成或肝纖維化，進而促進肝癌發生髮展。 上述發現闡述了非編碼RNA的新功能及其與肝癌進展的關係，為肝癌提供了新的檢測標誌物及治療靶點。