gut：arraystar lncrna芯片应用于结直肠癌研究-凯发app

gut：arraystar lncrna芯片应用于结直肠癌研究

同济大学附属上海第十医院院长秦环龙教授主要从事胃肠道肿瘤、肠内外营养和肠道微生物的基础与临床研究，近期，其实验室应用arraystar lncrna芯片研究发现了一种能调控结直肠癌发展进程的新lncrna分子——ccal。ccal能够跟ap-2α结合，抑制该蛋白活性，从而激活wnt/β-catenin信号通路，最终促进结直肠癌的发展进程。该研究成果于2015年刊登在国际胃肠病学顶级期刊gut（影响因子14.66）上。（芯片实验由康成生物提供技术服务）

研究背景

结直肠癌（crc）是常见的恶性肿瘤，90%的早期crc病人可以通过手术治愈，然而，很多crc病人诊断出来已是晚期，而且预后很差。化疗常用来治疗晚期crc病人，但由于缺少预测指标，效果并不令人满意。近几年对crc的研究虽然已经有了显著进展，但是对crc致癌的分子机制仍不清楚。lncrna是一类长度超过200nt的非编码rna分子。许多研究证明lncrna可以与癌症相关基因相互作用，在多种肿瘤的发展进程中发挥重要功能。秦环龙教授课题组本次研究的目的在于揭示lncrna在结直肠癌发生发展过程中的作用。

研究思路

为了探究lncrna在结直肠癌发生发展过程中的潜在作用，本次研究应用美国arraystar human lncrna芯片筛选正常结肠癌组织、结直肠腺瘤和结直肠癌中差异表达的lncrna。其中lncrna-ccal在这三种组织中表达量不断升高。之后在252例临床样本中进行ccal表达丰度的qpcr检测，并通过cox回归等统计学分析方法研究其临床相关性。发现ccal的高表达与肿瘤转移、预后不良显著相关并且可以用来预测癌症分期。

对该lncrna进行cnc共表达分析，结果表明它与细胞分化、增殖、凋亡和药物抵抗基因密切相关，因此选作重点研究的对象。体外细胞实验和体内裸鼠实验发现，ccal可以促进细胞增殖、抑制细胞凋亡并调控细胞周期、促进肿瘤的转移和侵袭，证明ccal是具有重要生物学功能的lncrna分子。接下来对lncrna ccal的上游调控机制进行研究，通过luciferase实验发现ccal的promoter区域组蛋白h3甲基化和去乙酰化促进ccal的表达。

在ccal的作用机制研究部分，作者通过rna pull down、emsa凝胶迁移实验发现ccal可以和ap-2α蛋白结合，导致ap-2α蛋白下调；用ip发现ap-2α, apc和β-catenin形成复合物，从而激活wnt/β-catenin通路，导致β-catenin, c-myc, cyclin d1 和e-cadherin等通路基因表达变化。多药物抵抗mdr是化疗的一个主要障碍，利用药物抵抗细胞系lovo/5-fu研究发现，ccal通过激活wnt通路来调控多药物抵抗相关基因mdr1/p-glycoprotein的表达。

技术路线

结果展示

上图：a：芯片检测中ccal在恶性、良性肿瘤和正常组织的表达量不断降低；b：qrt-pcr验证中ccal在恶性、良性肿瘤和正常组织的表达量不断降低，与芯片验证结果相符。

中图：对结直肠癌样品的芯片数据作cnc分析，证明ccal（aslnc14812）和1个lncrna和11个蛋白编码基因表达具有相关性。

下图：c：k-m曲线显示，ccal高表达与结直肠癌预后不良显著相关；d：cck8检测细胞增殖，转染后不同时间点不同处理组比较发现，ccal显著促进细胞增殖。

研究意义

该研究揭示了lncrna ccal和wnt/β-catenin信号通路之间的关系。lncrna-ccal通过结合并抑制ap-2α来激活wnt/β-catenin信号通路，影响肿瘤细胞的增殖、迁移侵袭、凋亡和血管生成，wnt/β-catenin通路可进一步促进化疗多药物抵抗相关基因mdr1/p-gp的表达量上升，从而影响化疗的多药物抵抗。同时，大量结直肠癌的临床标本研究表明，ccal的高表达与结直肠癌的预后不良显著相关，为结直肠癌的治疗提供了潜在的靶点和预后生物标记物。