跳到主要内容
访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
细胞死亡发现。2022; 8: 73.
2022年2月19日在线发布。 doi(操作界面):10.1038/s41420-021-00793-6
预防性维修识别码:PMC8858320型
采购管理信息:35184134

LncRNA SND1-IT1通过miR-124/COL4A1轴促进TGF-β1诱导的胃癌上皮间质转化

关联数据

补充资料
数据可用性声明

摘要

肿瘤细胞从上皮向间充质样表型的转化,被称为上皮-间充质转化(EMT),是包括胃癌(GC)在内的人类癌症转移的关键标志。然而,已经研究了大量非编码RNA的功能,它们通过调节癌基因或肿瘤抑制因子来启动或抑制GC细胞中的这种表型转换。本文旨在GC环境下鉴定lncRNA SND1-IT1、miR-124和COL4A1基因,重点研究它们对转化生长因子β1(TGF-β1)诱导的EMT的影响。这项研究包括52对病变组织和邻近无病变组织的样本,这些组织是从确诊为GC的患者手术切除的。用外源性TGF-β1(2)刺激HGC-27细胞纳克/毫升)。通过RT-qPCR测定lncRNA SND1-IT1、miR-124和COL4A1的表达。采用CCK-8分析、Transwell分析、EMT特异性标记物的免疫印迹分析和肿瘤侵袭标记物来评估培养的HGC-27细胞的细胞活力、迁移和侵袭。荧光素酶活性测定分别检测miR-124与lncRNA SND1-IT1和COL4A1的结合。LncRNA SND1-IT1在GC组织和细胞中上调。TGF-β1在HGC-27细胞中刺激EMT并调节lncRNA SND1-IT1、miR-124和COL4A1的表达。LncRNA SND1-IT1敲除降低了HGC-27细胞的活性、迁移和侵袭。LncRNA SND1-IT1通过海绵miR-124参与GC中TGF-β1刺激的EMT。MiR-124通过靶向COL4A1减弱GC中TGF-β1刺激的EMT。这些结果初步证明TGF-β1可以通过GC中的SND1-IT1/miR-124/COL4A1轴调节癌细胞的迁移、侵袭和刺激EMT。

主题术语:癌症、疾病

介绍

胃癌是最致命的恶性肿瘤之一,给患者带来了巨大的医疗负担。每年,全世界诊断出100多万新病例[1]. 尽管在过去十年中,人们对预防和个性化治疗有了更好的认识,但2018年GC的发病率仍居全球第六,死亡率居全球第二[2]. GC是一种复杂的异质性疾病,由独特的流行病学背景引起,例如幽门螺杆菌感染[]、饮食、吸烟、肥胖[4]、宿主基因突变和不稳定性[5]如E-cadherin基因(CDH1)、PALB2、BRCA1和RAD51C突变[6,7]. 腹腔镜辅助远端胃切除术(LADG)和开放式远端胃切除术(ODG)已被建议作为GC早期的标准治疗选择[8]. 由于GC早期缺乏明显症状,许多患者在最初诊断时出现晚期疾病[9]. 上皮-间充质转化(EMT)是肿瘤发展中的一个重要过程,它将上皮表型细胞转化为间充质表型细胞[10]. 转化生长因子(TGF)-β1是EMT过程中一个特征明确的促发因子[11]. EMT通常限制全外科切除并导致治疗耐药性,而对GC中启动这种表型转换的信号通路和效应分子的了解有限。因此,GC中TGF-β1刺激EMT的分子过程和下游机制仍然是个谜,值得进一步研究。

长非编码RNA(lncRNAs)是一种长度超过200个核苷酸的RNA亚群,在包括GC在内的多种人类癌症中异常表达[12]. 葡萄球菌核酸酶和Tudor域包含1内含子转录本1(SND1-IT1)是一种新发现的lncRNA,位于7号染色体(7q32.1)上,可调节癌基因的启动子[13]. 据报道,LncRNA SND1-IT1参与人类疾病的发展,包括心肌缺血/再灌注损伤[14]和喉鳞状细胞癌[15]. 然而,lncRNA SND1-IT1在GC发育中的调节信号传导仍然未知。大量的lncRNAs通过充当microRNA(miRNA)海绵和亲本基因转录的阳性调节器,控制着广泛的生物学过程,如肿瘤的发生和转移[16]. 竞争性内源性RNA(ceRNA)假说提出包括lncRNA在内的转录物共享miRNA结合位点并竞争转录后控制,这正成为ncRNA调控的新范式[17]. 例如,lncRNA SND1-IT1被认为可以作为海绵积极调节miR-655靶点POU2F1(PMID:31799644),从而促进骨肉瘤癌细胞的生长。lncRNA-miRNA结合预测表明lncRNA SND1-IT1和miR-124共享结合位点。MiR-124被下调,在GC中表现为肿瘤抑制因子[18,19]. miR-124和TGF-β途径之间存在一个反馈环,对非小细胞肺癌转移至关重要[20]. 另一个miRNA-mRNA预测表明,COL4A1的3′UTR上可能存在miR-124结合位点。因此,COL4A1的突变是多效性的,并且与广泛的人类疾病密切相关,包括GC[21,22]. 在此,我们提出了一个假设,即lncRNA SND1-IT1通过调节miR-124和COL4A1来增强TGF-β1刺激的EMT,从而参与GC的进展和转移。

本研究表明,lncRNA SND1-IT1在GC组织中显著上调。此外,lncRNA SND1-IT1可以作为一种ceRNA,通过竞争miR-124来调节COL4A1,后者支持TGF-β1刺激的GC EMT。这些发现扩展了我们对lncRNA SND1-IT1在GC转移中的生物学作用和潜在机制的认识。

结果

在GC组织和细胞中LncRNA SND1-IT1上调

最初,通过RT-qPCR对GC患者手术切除的人类癌症组织样本中的lncRNA SND1-IT1进行定量。如图所示。图1A,1安培结果表明,lncRNA SND1-IT1在病变组织中的表达水平高于无病变组织。这表明lncRNA SND1-IT1的相对表达与浸润深度、淋巴结转移和TNM分期有关(P(P) < 0.05,表表1)。1). 我们还发现lncRNA SND1-IT1在四个选定的GC细胞(HGC-27、AGS、NCI-N87和MKN74)中的表达水平高于GES1细胞(图。(图1B)。1B年). 因此,lncRNA SND1-IT1在GC中过度表达。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为41420_2021_793_Fig1_HTML.jpg
LncRNA SND1-IT1在GC组织和细胞中上调。

一个检测肿瘤组织中LncRNA SND1-IT1的表达水平(n个 = 52)通过RT-qPCR并与相邻的非肿瘤组织进行比较(n个 = 52).B类采用RT-qPCR方法检测四种GC细胞中lncRNA SND1-IT1的表达水平,并与GES1细胞进行比较。的结果一个B类被标准化为GAPDH表达。值表示为平均值±SD来自三次技术重复**P(P) < 0.01, ***P(P) < 0.001.

表1

根据临床病理参数确定SND1-IT1的相对表达水平。

参数SND1-IT1表达P(P)-价值
高表达低表达
年龄
 <4517220.4180
 ≥453530
性别
女性29330.5491
男性2319
肿瘤大小
 <5厘米16240.1579
 ≥5厘米3428
侵入深度
T2–T430150.0053
Tis和T12237
淋巴结转移
否定29170.0294
积极的2335
TNM阶段
 + 16310.0055
 + 四、3621

LncRNA SND1-IT1敲除抑制GC细胞增殖、迁移、侵袭和EMT

用靶向lncRNA SND1-IT1的siRNA转染HGC-27细胞,然后在不添加TGF-β1的情况下进行培养。靶向lncRNA SND1-IT1的siRNA可显著降低HGC-27细胞中lncRNA的SND1-ITI。如图所示。图2A,2年,构建si-SND1-IT1 HGC-27细胞。结果表明,lncRNA SND1-IT1的敲除抑制了HGC-27细胞的存活、迁移和侵袭(图。2B–D型). 为了更好地了解lncRNA SND1-IT1是否在功能上影响GC细胞的迁移和侵袭特性,我们进行了免疫印迹以确定(图。(图2E),第二版)毫不奇怪,免疫印迹结果显示,si-SND1-IT1 HGC-27细胞中内源性E-cadherin表达下降,而内源性N-cadherin的表达增加。这些结果表明,敲低lncRNA SND1-IT1导致抑制GC细胞迁移和侵袭,同时增强EMT。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为41420_2021_793_Fig2_HTML.jpg
LncRNA SND1-IT1敲低抑制GC细胞增殖和TGF-β1诱导的EMT。

一个在HGC-27细胞中构建sh-SND1-IT1。随后对未经处理的HGC-27细胞、表达空载体的HGC-23细胞和表达lncRNA SND1-IT1的HGC-7细胞进行分析。B类采用CCK-8法检测HGC-27细胞活力。CHGC-27细胞从上跨井室迁移或侵入下跨井室的典型显微照片。D类HGC-27细胞从上跨井室迁移或侵入下跨井室的定量分析。E类HGC-27细胞中E-cadherin和N-cadherin的代表性免疫印迹和定量分析。结果被归一化为β-肌动蛋白表达。值表示为平均值±SD来自三次技术重复**P(P) < 0.01.

TGF-β1刺激EMT并调节GC中lncRNA SND1-IT1、miR-124和COL4A1的表达

TGF-β1通过刺激GC中的EMT过程促进肿瘤转移[23]. 在该部分中,HGC-27细胞在添加或不添加TGF-β1的情况下进行培养。CCK-8和transwell分析的结果显示TGF-β1刺激促进了HGC-27细胞的存活、迁移和侵袭(图。3A–C级). 正如我们预期的那样,免疫印迹显示TGF-β1刺激导致E-钙粘蛋白下降,N-钙粘蛋白升高(图。(图3D)。三维). qRT-PCR结果显示,TGF-β1刺激导致lncRNA SND1-IT1和COL4A1表达升高,miR-124表达降低(图。(图3E)。第三方). 正如我们预期的那样,免疫印迹显示TGF-β1刺激导致COL4A1升高(图。(图3F)。第三层). 上述结果表明TGF-β1刺激EMT并调节lncRNA SND1-IT1、miR-124和COL4A1的表达。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为41420_2021_793_Fig3_HTML.jpg
TGF-β1刺激EMT并调节lncRNA SND1-IT1、miR-124和COL4A1的表达。

一个进行CCK-8测定以检测TGF-β1刺激后HGC-27细胞的活力。B类TGF-β1刺激后HGC-27细胞从上跨井腔迁移或侵入下跨井腔的典型显微照片。C定量分析TGF-β1刺激后HGC-27细胞从上跨井腔迁移或侵入下跨井腔。D类TGF-β1刺激HGC-27细胞中E-钙粘蛋白和N-钙粘蛋白的代表性免疫印迹和定量分析。结果被归一化为β-肌动蛋白表达。E类用RT-qPCR法测定TGF-β1刺激的HGC-27细胞中lncRNA SND1-IT1、miR-124和COL4A1的表达水平。F类TGF-β1刺激HGC-27细胞中COL4A1的代表性免疫印迹和定量分析。值表示为平均值±SD来自三次技术重复*P(P) < 0.05, **P(P) < 0.01.

LncRNA SND1-IT1参与TGF-β1刺激的GC EMT

用靶向lncRNA SND1-IT1的siRNA转染HGC-27细胞,然后加入TGF-β1进行培养。靶向lncRNA SND1-IT1的siRNA显著地击倒HGC-27细胞中的lncRNA。(图4A)。4A级). LncRNA SND1-IT1敲除被发现可以抵消TGF-β1刺激的作用,并调节HGC-27细胞的活性、迁移和侵袭(图。4B–D级). 正如我们所预期的,免疫印迹还表明lncRNA SND1-IT1敲低逆转了TGF-β1刺激的作用,减少了N-钙粘蛋白,并增加了E-钙粘蛋白(图。(图4E)。第四版). 此外,我们发现TGF-β1的刺激抵消了lncRNA NEAT1敲除对这些蛋白质的影响。这些数据支持TGF-β1通过上调GC中lncRNA SND1-IT1的表达来刺激EMT的观点。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为41420_2021_793_Fig4_HTML.jpg
LncRNA SND1-IT1参与TGF-β1刺激的GC EMT。

一个通过传递靶向LncRNA SND1-IT1的shRNA构建LncRNA SND1-IT1敲除HGC-27细胞。在TGF-β1处理的HGC-27细胞中进行后续分析,包括或不包括lncRNA SND1-IT1敲除。B类采用CCK-8检测HGC-27细胞的活性。CHGC-27细胞从上跨井室迁移或侵入下跨井室的典型显微照片。D类HGC-27细胞从上跨井室迁移或侵入下跨井室的定量分析。E类HGC-27细胞中E-cadherin和N-cadherin的代表性免疫印迹和定量分析。结果被归一化为β-肌动蛋白表达。值表示为平均值±三次技术重复的SD*P(P) < 0.05, **P(P) < 0.01.

GC中LncRNA SND1-IT1海绵miR-124

LncRNAs可以作为竞争性内源性RNAs(ceRNAs),通过竞争人类共享的miRNAs来调节基因表达。鉴于此,我们很好奇miR-124是否参与了GC中EMT中lncRNA SND1-IT1的调节。我们首先通过RT-qPCR对52对GC患者手术切除的病变组织和无病变组织的miR-124表达进行了定量。结果表明,miR-124在病变组织中的表达低于相邻无病变组织(图。(图5A),5A级)与lncRNA SND1-IT1表达呈负相关(图。(图5B)。5亿). 同样,我们检测了四个选定GC细胞和GES1中miR-124的表达,发现miR-124在四个选定的GC细胞中的表达水平低于GES1细胞(图。(图5C)。5摄氏度). lncRNA-miRNA预测显示lncRNA-SND1-IT1转录物中存在假定的miR-124结合位点(图。(图5D)。第五天). 双荧光素酶报告基因分析进一步证明了LncRNA SND1-IT1与miR-124结合,在miR-124-模拟物存在的情况下,与含有mut-LncRNA SND1-IT1的报告基因相比,含有wt-LncRNA SND1-ITI报告基因启动子处的荧光素酶亮度降低(图。(图5E)。第五版). qRT-PCR结果表明,lncRNA SND1-IT1的过度表达降低了miR-124,而lncRNA的SND1-ITI的敲除增加了miR-127(图。(图5F)。5楼). 这些结果表明lncRNA SND1-IT1在GC中海绵状miR-124。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为41420_2021_793_Fig5_HTML.jpg
GC中LncRNA SND1-IT1海绵miR-124。

一个检测肿瘤组织中miR-124的表达水平(n个 = 52)通过RT-qPCR并与相邻的非肿瘤组织进行比较(n个 = 52).B类GC组织中lncRNA SND1-IT1和miR-124的Spearman相关分析。C采用RT-qPCR方法检测四种GC细胞中miR-124的表达水平,并与GES1细胞进行比较。D类星基数据库中lncRNA SND1-IT1转录物中推测的miR-124结合位点(http://starbase.sysu.edu.cn/index.php).E类在miR-124模拟物存在的情况下,测定了含有wt-lncRNA SND1-IT1和mut-lncRNA SND1-ITI的报告基因启动子的荧光素酶活性。F类在lncRNA SND1-IT1过表达和敲低后,通过RT-qPCR在HGC-27细胞中测定MiR-124的表达,标准化为U6表达*P(P) < 0.05, **P(P) < 0.01, ***P(P) < 0.001.

LncRNA SND1-IT1海绵miR-124参与TGF-β1刺激的GC EMT

接下来我们进行了一项机制研究,即lncRNA SND1-IT1与miR-124的相互作用控制GC中TGF-β1刺激的EMT。我们将靶向lncRNA SND1-IT1和miR-124抑制剂的shRNA在外源性TGF-β1的存在下单独或联合导入HGC-27细胞。如图所示。图6A,6A级外源性TGF-β1抑制miR-124的表达,而lncRNA SND1-IT1敲除后进一步上调HGC-27细胞中miR-124。CCK-8和Transwell分析显示预期结果,miR-124抑制剂促进HGC-27细胞的存活、迁移和侵袭,模拟TGF-β1刺激的作用,但逆转lncRNA SND1-IT1敲除的作用(图。6B–D型). 免疫印迹还显示,TGF-β1刺激的HGC-27细胞中E-钙粘蛋白显著增加,同时N-钙粘蛋白下降,lncRNA SND1-IT1被敲除,而miR-124被抑制后,结果被逆转(图。(图6E)。第六版). 这些数据支持lncRNA SND1-IT1海绵miR-124参与GC中TGF-β1刺激的EMT的概念。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为41420_2021_793_Fig6_HTML.jpg
LncRNA SND1-IT1海绵miR-124参与TGF-β1刺激的GC EMT。

一个使用sh-SND1-IT1和miR-124抑制剂,通过RT-qPCR测定TGF-β1刺激的HGC-27细胞中miR-124的表达水平。B类采用CCK-8检测sh-SND1-IT1和miR-124抑制剂对TGF-β1刺激的HGC-27细胞的活性。C经sh-SND1-IT1和miR-124抑制剂处理后,TGF-β1刺激的HGC-27细胞从上跨孔室迁移或侵入下跨孔室的典型显微照片。D类定量分析经sh-SND1-IT1和miR-124抑制剂处理后TGF-β1刺激的HGC-27细胞从上跨阱室迁移或侵入下跨阱室内。E类经sh-SND1-IT1和miR-124抑制剂处理的TGF-β1刺激的HGC-27细胞中E-cadherin和N-cadherin的代表性免疫印迹和定量分析。结果被归一化为β-肌动蛋白表达。值表示为平均值±SD来自三次技术重复*P(P) < 0.05, **P(P) < 0.01, ***P(P) < 0.001.

MiR-124靶向并抑制GC中的COL4A1

据我们所知,特定mRNA的miRNA调节网络在人类疾病中起着至关重要的作用。我们认为调节基因表达的miR-124在GC中承担lncRNA SND1-IT1的调节。起初,我们用RT-qPCR检测了52对病变组织和无病变组织中COL4A1的表达。结果表明,COL4A1在病变组织中的表达高于无病变组织(图。(图7A),第7章)与miR-124表达呈负相关(图。(图7B)。第7页). 发现COL4A1在四个选定的GC细胞中的表达水平高于GES1细胞(图。(图7C)。7摄氏度). 我们对星基COL4A1 mRNA 3′UTR中miR-124结合位点进行了网络可用预测(图。(图7D)。第7天). 我们还观察到,在miR-124模拟物存在的情况下,含有COL4A1-wt而非COL4A1-mut的报告基因启动子的荧光素酶活性显著降低(图。(图7E)。第七版). 除了双荧光素酶报告基因分析外,免疫印迹法还证明miR-124对COL4A1具有靶向抑制作用,如HGC-27细胞中对miR-124-模拟物的反应中COL4Al下降,对miR-24-抑制剂的反应中增加COL4A1-(图。(图7F)。第7页). 这些数据表明miR-124靶向并抑制GC中的COL4A1。

保存图片、插图等的外部文件。对象名为41420_2021_793_Fig7_HTML.jpg
MiR-124靶向并抑制COL4A1。

一个检测COL4A1在肿瘤组织中的表达水平(n个 = 52)通过RT-qPCR并与相邻的非肿瘤组织进行比较(n个 = 52).B类GC组织中miR-124与COL4A1的Spearman相关分析。C通过RT-qPCR和免疫印迹法检测COL4A1在4个GC细胞和GES1细胞中的表达水平。D类星基数据库中COL4A1 mRNA 3′UTR中推测的miR-124结合位点。E类在miR-124模拟物存在下,含有COL4A1-wt或COL4A1-mut的报告基因启动子的荧光素酶活性。F类外源性添加miR-124模拟物和miR-124-抑制剂后COL4A1蛋白的代表性免疫印迹和定量分析。值表示为平均值±SD来自三次技术重复**P(P) < 0.01, ***P(P) < 0.001.

MiR-124通过靶向COL4A1减弱GC中TGF-β1刺激的EMT

最后,我们试图剖析miR-124对COL4A1的靶向抑制是否与TGF-β1刺激的EMT有关。TGF-β1治疗后,HGC-27细胞中COL4A1的表达增加,但miR-124模拟治疗后,这种增加被阻止。此外,观察到COL4A1的表达在用TGF-β1、miR-124模拟物和COL4A1表达载体处理的HGC-27细胞与单独用TGF-β1处理的HGC-27细胞之间没有差异(图。(图8A)。8安). 如图所示。8B–D类miR-124模拟治疗抵消了TGF-β1治疗对HGC-27细胞存活、迁移和侵袭的作用。经TGF-β1、miR-124模拟物和COL4A1表达载体处理的HGC-27细胞与仅经TGF--β1处理的HGC-27细胞之间在HGC-28细胞活力、迁移和侵袭方面无显著差异。免疫印迹结果(图。(图8E)第8页)显示TGF-β1治疗后E-钙粘蛋白表达减少和N-cadherin表达增加被miR-124模拟治疗逆转。经TGF-β1、miR-124模拟物和COL4A1表达载体处理的HGC-27细胞与仅经TGF--β1处理的HGC-27细胞之间,E-钙粘蛋白和N-钙粘蛋白表达无显著差异。这些结果表明,miR-124通过靶向COL4A1,减弱了TGF-β1刺激的GC EMT。

保存图片、插图等的外部文件。对象名称为41420_2021_793_Fig8_HTML.jpg
MiR-124通过靶向COL4A1减弱GC中TGF-β1刺激的EMT。

一个利用miR-124模拟物和COL4A1表达载体,通过RT-qPCR检测TGF-β1刺激的HGC-27细胞中COL4Al的表达水平。B类使用miR-124模拟物和COL4A1表达载体进行CCK-8检测TGF-β1刺激的HGC-27细胞的活性。C经miR-124模拟物和COL4A1表达载体处理后,TGF-β1刺激的HGC-27细胞从上穿孔室迁移或侵入下穿孔室的典型显微照片。D类定量分析经miR-124模拟物和COL4A1表达载体处理后TGF-β1刺激的HGC-27细胞从上跨阱腔迁移或侵入下跨阱室。E类经miR-124模拟物和COL4A1表达载体处理的TGF-β1刺激的HGC-27细胞中E-cadherin和N-cadherin的代表性免疫印迹和定量分析。结果被归一化为β-肌动蛋白表达。值表示为平均值±SD来自三次技术重复*P(P) < 0.05, **P(P) < 0.01, ***P(P) < 0.001.

讨论

肿瘤转移与EMT有关,EMT是上皮细胞失去极性并获得间质新特征的过程。据报道,TGF-β1在EMT过程中起主要作用,但其机制尚待阐明[24]. 最近,一项研究表明TGF-β1诱导lncRNAs上调促进GC侵袭和迁移[25]. 在本研究中,我们发现TGF-β1刺激上调了lncRNA SND1-IT1和lncRNASND1-IT1促进了TGF-?刺激的GC EMT。此外,我们还发现lncRNA SND1-IT1海绵miR-124参与TGF-β1刺激的EMT。一旦miR-124被抑制,其靶基因COL4A1被触发,从而增强TGF-β1刺激的EMT。这些结果和我们对lncRNA SND1-IT1-miR-124-COL4A1网络的功能证据可能对探索TGF-β1刺激GC中EMT的分子机制具有重要价值。

发现LncRNA SND1-IT1是GC转移的启动子。如我们的结果所示,lncRNA SND1-IT1在GC组织和细胞中大量表达。先前的工作已经证明,骨肉瘤中lncRNA NEAT1的表达增强[26]表明其在人类癌症中的致癌作用。此外,GC中的加速EMT过程可以促进细胞迁移[27]. 毫不奇怪,我们的结果显示,lncRNA SND1-IT1的过度表达导致HGC-27细胞中E-cadherin的表达下降,但N-cadherin表达增加。GC的分子发病机制与E-钙粘蛋白密切相关,GC细胞生物学功能的抑制与E-钙粘蛋白水平上调、N-钙粘蛋白显著下调有关[28]. 此外,我们发现TGF-β1刺激上调了lncRNA SND1-IT1和lncRNA-SND1-ITI促进了TGF-α1刺激的EMT,这一点可以通过TGF-?刺激HGC-27细胞后上调lncRNA的SND1-IT2来证明。TGF-β1诱导lncRNAs上调促进GC侵袭和迁移[25]. TGF-β1通过在GC中诱导EMT过程而被认为是肿瘤转移的促进剂[29]. TGF-β1刺激后,波形蛋白和α-SMA水平升高,而E-钙粘蛋白表达降低[30],这与我们从这项研究中得出的数据一致。相反,lncRNA SND1-IT1的敲除通过下调N-钙粘蛋白、波形蛋白和蜗牛来抑制GC细胞中的EMT。上述文献支持我们的发现,lncRNA SND1-IT1的过度表达促进了GC细胞的细胞迁移、侵袭和TGF-β1刺激的EMT。

随后探索了lncRNA SND1-IT1的下游分子机制。我们的数据显示,lncRNA SND1-IT1可以特异性结合miR-124,靶向并抑制COL4A1的表达。我们的研究结果表明,miR-124在GC细胞和组织中下调。同样,发现miR-124在GC中表达不良[31]. 此外,miR-124表达减少与GC患者预后不良有关[32]这证明了miR-124在GC中的抑瘤作用。此外,上调miR-124显著抑制细胞增殖、侵袭,并下调骨肉瘤细胞中MMP2和MMP9的水平[33]. 接下来,我们在GC中发现了lncRNA SND1-IT1和miR-124之间的调节机制。外源性添加TGF-β1抑制miR-124的表达,而lncRNA SND1-IT1敲除后进一步增强了HGC-27细胞中miR-124的表达,表明lncRNA SND1-IT1/miR-124/TGF-β1参与了GC中的EMT过程。如前所述,Zhang等人证明了lncRNA UCA1/miR-124轴通过JAG1/Notch信号调节舌癌中TGFβ1诱导的EMT[34]. miR-124直接靶向的COL4A1被miR-124.抑制。据报道,COL4A1表达与皮下脂肪组织中TGFβ1基因相关[35]. 此外,另一个胶原蛋白基因家族成员COL10A1已被证明通过增加N-钙粘蛋白和波形蛋白的表达和减少E-钙粘蛋白的表达来诱导EMT[36]. 我们的研究进一步证明,COL4A1可以抵消TGFβ1诱导的EMT对miR-124升高的抑制作用。可以表明,miR-124的过度表达抑制了GC细胞的迁移、侵袭,并通过沉默COL4A1的表达减弱了TGFβ1诱导的EMT。

总之,该研究提供了证据表明,lncRNA SND1-IT1可以作为一种ceRNA,通过竞争miR-124来调节COL4A1,后者支持TGF-β1刺激的GC EMT。然而,还需要进一步的体内和体外研究来验证lncRNA SND1-IT1和TGFβ1之间是否存在正反馈,miR-124和TGF-β1之间的负反馈,以及lncRNA SND1-IT1,miR-124,,和COL4A1介导GC中EMT的过程,以及所有这些调节机制,以解释TGFβ1诱导GC中的EMT。尽管如此,我们的数据仍然揭示了lncRNA SND1-IT1在GC肿瘤发生中的致癌作用,这可能为使用基于lncRNA的策略作为GC患者的潜在治疗靶点提供了策略。

材料和方法

人体组织标本

该研究包括52名胃癌患者的52对病变组织和无病变组织样本,这些患者于2018年2月至2020年8月在我院进行了胃切除术。52例患者中,男性42例,女性10例,年龄从32岁到68岁不等。没有患者在手术前接受过放疗或化疗。根据医院伦理委员会批准的方案,在知情同意的情况下采集样本。

细胞培养

我们从ATCC(美国)购买了四种类型的人类GC细胞系AGS、HGC-27、NCI-N87、MKN74和一种人类正常胃上皮细胞GES1,所有这些细胞都是在RPMI1640(美国纽约州大岛吉布科)中采集的,其中含有10%的胎牛血清(中国杭州四季春FBS),100U/L青霉素/100mg/L链霉素(Gibco)。细胞采集在培养箱中进行(37°C,5%一氧化碳2).

瞬时转染

两个pcDNA3.1构建物包含人类SND1-IT1全长互补DNA(cDNA)和COL4A1 cDNA,一种抗SND1-ITI siRNA构建物,miR-124模拟物,和miR-124抑制剂,并按照制造商提供的说明使用脂质体2000试剂单独或联合导入HGC-27细胞(Invitrogen,美国)。瞬时转染后48小时,用外源性TGF-β1(2)刺激HGC-27细胞纳克/毫升,西格玛化学公司,奥尔德里奇有限公司)h.所有结构物、miR-124模拟物、miR-124抑制剂及其相应的NC均由GenePharma(中国上海)合成。

RNA提取、反转录和实时qPCR(RT-qPCR)

使用TRIzol试剂(Takara,大连,中国)提取总RNA。按照制造商提供的说明,使用PrimeScript RT试剂盒(RR047A,中国大连塔卡拉)合成cDNA。RT-qPCR使用SYBR®Premix ExTaqTM II(Perfect Real Time)试剂盒(DRR081,Takara,Japan)进行,并使用PCR仪器(ABI,Foster City,CA,USA)进行分析,每个反应一式三份。底漆(表(表2)2)由Sangon(中国上海)生成。MiR-124表达水平归一化为U6,SND1-IT1表达水平标准化为GAPDH。使用2计算表达的折叠变化ΔΔCtΔCt表示每个靶点的阈值周期(Ct)与内务mRNA或miRNA水平之间的差异。

表2

用于RT-qPCR的引物序列。

目标序列(5′–3′)
SND1-IT1-F系列5′-CCTGAGCGGAGATCAACCA-3′
SND1-IT1-R系列5′-AGGTAGATCATGCCATACTCCG-3′
COL4A1-F系列5′-CAGGTCCAAAGTGTGAAC-3′
COL4A1-R系列5′-GTAGACCAACTCCAGGCT-3′
GAPDH-F公司5′-GCACCTGCAAGGCTGAGAAC-3′
GAPDH-R公司5′-TGGTGAAGACGCAGAGGA-3′
miR-124-F型5′-GCCGCTAAGGCACGCG-3′
miR-124-R5′-TATGGTTCACGACTCCTTCAC-3′
U6-F型5′-ATTGGAACGAGAGATT-3′
U6-R型5′-GGAACGCTCACGAATTTG-3′

免疫印迹法

在RIPA缓冲液中获得总蛋白(Beyotime Biotechnology),50将每次运行的μg蛋白质样品加载到10%SDS-PAGE的微孔中进行分离,然后湿传递到聚偏氟乙烯(PVDF)膜上。膜用E-钙粘蛋白(ab15148)、N-钙粘素(ab18203)、IV型胶原(ab6586)和β-肌动蛋白(ab227387)抗体(Abcam,Cambridge,UK)免疫反应。用辣根过氧化物酶标记的IgG和增强化学发光(ECL)试剂(BB-3501,Amersham Pharmacia,UK)对免疫印迹进行可视化,并使用凝胶文档系统(Bio-Rad Quantity One Software v4.6.2,Bio-RadLaboratories,Richmond,California,USA)进行定量。靶蛋白的灰度值被归一化为β-肌动蛋白。

CCK-8分析

将HGC-27细胞接种在96个平板(5×10)中每个井)过夜。治疗24天后h、 10个将μL CCK-8试剂(中国上海贝尤蒂姆)添加到每个孔中,并进一步培养2个37小时摄氏度。最后,在450℃下测量HGC-27细胞的吸光度nm,使用微孔板阅读器(ThermoFisher Scientific)。

Transwell分析

细胞迁移和侵袭分析在24孔跨孔室(8 mm孔径)中进行。简而言之,HGC-27细胞被无血清饥饿24小时h、 然后再悬浮到3×105无血清DMEM中的细胞/mL。悬架(100μL)的HGC-27细胞被添加到涂有或不涂有(用于细胞侵袭试验)50μL Matrigel由无血清培养基预培养。在37°C下培养24小时后,转移到下室的细胞含有500添加10%FBS的μL DMEM经过4%多聚甲醛固定(10最小值)和0.1%结晶紫染色(10最小值)。在六个随机显微镜下对染色细胞进行计数。

双荧光素酶报告基因测定

COL4A1 mRNA 3′UTR上的LncRNA SND1-IT1转录物或寡核苷酸,包含假定的miR-124结合位点(命名为LncRNA SND1-IT1-wt或COL4A1-wt)和假定的miR-124结合部位突变的LncRNA SND1-IT1或COL4 A1(命名为incRNA SND-IT1-mut或COL 4A1-mut)人工合成并插入到市售荧光素酶报告载体pGL3载体中(美国威斯康星州麦迪逊市Promega)。将具有miR-124模拟物的精心设计的pMIR报告载体导入HGC-27细胞(上海北诺生物科技有限公司,中国上海)。按照制造商的说明,使用双荧光素酶测定法(Promega)测定萤火虫荧光素酶的发光。

统计

数据来自至少三个重复,并表示为平均值±标准偏差(SD)。学生的t吨-使用带有Tukey调整的检验和单向方差分析(ANOVA)进行统计比较P(P) < 0.05作为统计显著性水平。使用SPSS 19.0软件(IBM,Armonk,NY,USA)进行数据录入、管理和分析。

补充信息

作者贡献表(178K,docx)

致谢

我们衷心感谢审稿人的建设性意见。

作者贡献

YZH:概念化;资金获取;书写原稿;ZLH:数据管理;资源;TYL:方法学;形式分析;YL:调查;软件;可视化;YLP:项目管理;监督;验证;撰写评论和编辑。所有作者均已阅读并批准本手稿的最终版本出版。

基金

本研究得到了国家自然科学基金项目(编号81472849)、广东省自然科学研究项目(编号2014A030313383)、暨南大学广东省高水平大学建设基金(编号88016013034)的资助,郴州市科技局基金资助项目[编号:zdyf201974]。

数据可用性

本文包含了本研究期间生成或分析的所有数据。本研究中使用和/或分析的数据集可根据合理要求从相应作者处获得。

竞争性利益

作者声明没有相互竞争的利益。

出版同意书

获得研究参与者的知情同意。

道德声明

根据医院伦理委员会批准的方案,在知情同意的情况下采集样本。

脚注

出版商备注Springer Nature在公布的地图和机构关联中的管辖权主张方面保持中立。

这些作者做出了同等贡献:胡杨梓、胡志立、廖天佑。

补充信息

在线版本包含可在10.1038/s41420-021-00793-6获得的补充材料。

工具书类

1节俭美联社,El Serag HB。胃癌的负担。临床胃肠肝素。2020;18:534–42. doi:10.1016/j.cgh.2019.07.045。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
2Bray F、Ferlay J、Soerjomataram I、Siegel RL、Torre LA、Jemal A.2018年全球癌症统计:GLOBOCAN对185个国家36种癌症的全球发病率和死亡率的估计。CA癌症临床杂志。2018;68:394–424. doi:10.3322/caac.21492。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
三。迪克森一世。幽门螺杆菌消除胃癌可降低胃癌风险。Nat Rev胃肠肝素。2020;17:194.[公共医学][谷歌学者]
4Kumar S、Metz DC、Ellenberg S、Kaplan DE、Goldberg DS。检测幽门螺杆菌感染后胃癌的风险因素和发病率:一项大型队列研究。胃肠病学。2020;158:527–36.e7。doi:10.1053/j.gastro.2019.10.019。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
5Lott PC、Carvajal-Carmona LG。解决胃癌病因:基因易感性的更新。《柳叶刀胃肠肝素》。2018;:874–83. doi:10.1016/S2468-1253(18)30237-1。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
6黄克力,马什尔·罗杰,吴毅,里特·迪,王J,欧C,等。10389例成人癌症的致病性生殖系变异。单元格。2018;173:355–70.e14。doi:10.1016/j.cell.2018.03.039。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
7Sahasrabudhe R、Lott P、Bohorquez M、Toal T、Estrada AP、Suarez JJ等。胃癌患者中调节DNA重组修复的PALB2、BRCA1和RAD51C的种系突变。胃肠病学。2017;152:983–6.e6。doi:10.1053/j.gastro.2016.12.010。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
8Katai H、Mizusawa J、Katayama H、Morita S、Yamada T、Bando E等。临床分期IA或IB胃癌腹腔镜辅助下远端胃切除术与开放式远端胃切除术伴淋巴结剥离术后的生存结果(JCOG0912):一项多中心、非劣效性、3期随机对照试验。《柳叶刀胃肠肝素》。2020;5:142–51. doi:10.1016/S2468-1253(19)30332-2。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
9Cervantes A、Rosello S、Roda D、Rodriguez-Braun E。晚期胃癌的治疗:当前策略和未来展望。安·昂科尔。2008;19:v103–7。doi:10.1093/annonc/mdn321。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
10Oh SC、Sohn BH、Cheong JH、Kim SB、Lee JE、Park KC等。间叶型胃癌的临床和基因组景观。国家公社。2018;9:1777.网址:10.1038/s41467-018-04179-8。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
11Zong W,Yu C,Wang P,Dong L.SASH1过度表达抑制TGF-β1诱导的胃癌细胞EMT。肿瘤研究。2016;24:17–23. doi:10.3727/096504016X14570992647203。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
12朱旭,田旭,于C,沈C,闫T,洪J,等。长非编码RNA信号改善胃癌预后预测。摩尔癌症。2016;15:60.doi:10.1186/s12943-016-0544-0。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
13Ochoa B、Chico Y、Martinez MJ。SND1癌基因启动子调控的见解。前Oncol。2018;8:606.网址:10.3389/fonc.2018.00606。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
14Xu X,Ma S,Liu Y.LncRNA SND1-IT1通过调节miR-183-5p参与大鼠心肌缺血/再灌注损伤。Panminerva Med.2020年。[公共医学]
15Hui L,Wang J,Zhang J,Long J.lncRNA TMEM51-AS1和RUSC1-AS1作为ceRNA在喉鳞状细胞癌的诱导和预后预测中发挥作用。同行J。2019;7:e7456.doi:10.7717/peerj.7456。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
16蒋S,程SJ,任丽萍,王强,康义杰,丁毅,等。人类长非编码RNA的扩展前景。核酸研究。2019;47:7842–56. doi:10.1093/nar/gkz621。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
17Thomson DW,Dinger ME。内源性微RNA海绵:证据和争议。Nat Rev基因。2016;17:272–83. doi:10.1038/nrg.2016.20。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
18Tian Y,Ma R,Sun Y,Liu H,Zhang H,Sun Y等。SP1激活的长非编码RNA lncRNA GCMA作为竞争性内源性RNA发挥作用,通过海绵化胃癌中的miR-124和miR-34a促进肿瘤转移。致癌物。2020;39:4854–68. [公共医学]
19夏杰,吴忠,于聪,何伟,郑华,何勇,等。miR-124通过下调SPHK1抑制胃癌细胞增殖。病理学杂志。2012;227:470–80. doi:10.1002/path.4030。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
20Zu L,Xue Y,Wang J,Fu Y,WangX,Xiao G,等。miR-124和TGF-β途径之间的反馈回路在非小细胞肺癌转移中起着重要作用。致癌。2016;37:333–43. doi:10.1093/carcin/bgw011。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
21Kuo DS,Labele-Dumais C,Gould DB。COL4A1和COL4A2突变与疾病:对致病机制和潜在治疗靶点的见解。人类分子遗传学。2012;21:R97–110。doi:10.1093/hmg/dds346。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
22黄润,顾伟,孙斌,高磊。基于生物信息学分析,COL4A1作为胃癌抗曲妥珠单抗潜在基因的鉴定。分子医学代表。2018;17:6387–96. [PMC免费文章][公共医学][谷歌学者]
23向杰,傅X,冉伟,王振华。Grhl2通过抑制TGF-β诱导的胃癌EMT减少侵袭和迁移。肿瘤发生。2017;6:e284.doi:10.1038/oncsis.2016.83。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
24Chen XF,Zhang HJ,Wang HB,Zhu J,Zhou WY,Zhang-H,et al.转化生长因子-beta1通过PI3K/Akt和MEK/Erk1/2信号通路诱导人肺癌细胞上皮-间充质转化。分子生物学代表。2012;39:3549–56. doi:10.1007/s11033-011-1128-0。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
25Zuo ZK,Gong Y,Chen XH,Ye F,Yin ZM,Gong QN等。TGFβ1诱导的LncRNA UCA1上调促进胃癌侵袭和迁移。DNA细胞生物学。2017;36:159–67. doi:10.1089/dna.2016.3553。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
26Jin XM,Xu B,Zhang Y,Liu SY,Shao J,Wu L,等。LncRNA SND1-IT1通过海绵miRNA-665上调POU2F1,加速骨肉瘤的增殖和迁移。欧洲医药科学评论。2019;23:9772–80.[公共医学][谷歌学者]
27王磊,李斌,张磊,李Q,何Z,张欣,等。miR-664a-3p通过靶向Hippo通路在胃癌发生发展中发挥癌基因的作用。细胞增殖。2019;52:e12567.doi:10.1111/cpr.12567。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
28Bure IV,Nemtsova MV,Zaletaev DV。E-cadherin和非编码RNA在胃癌上皮-间质转化和进展中的作用。国际分子科学杂志。2019;20时28分。[PMC免费文章][公共医学]
29Wu X,Liu M,Zhu H,Wang J,Dai W,Li J,等。泛素特异性蛋白酶3通过与SUZ12相互作用和去泛素化促进胃癌细胞迁移和侵袭。实验临床癌症研究杂志。2019;38:277.网址:10.1186/s13046-019-1270-4。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
30何Z,董伟,李清,秦C,李玉松预防TGF-β诱导的EMT和胃癌细胞转移。生物药物治疗。2018;101:355–61. doi:10.1016/j.biopha.2018.02.121。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
31Cheng J,Zhuo H,Xu M,Wang L,Xu H,Peng J,等。circRNA-miRNA-mRNA调控网络对胃癌组织学分类和疾病进展的作用。《运输医学杂志》。2018;16:216.网址:10.1186/s12967-018-1582-8。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
32黄涛,周毅,张杰,王聪,李伟,关建华,等。SRGAP1是miR-340和miR-124的重要靶点,在胃肿瘤发生中起着潜在癌基因的作用。致癌物。2018;37:1159–74. doi:10.1038/s41388-017-0029-7。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
33周毅,韩毅,张梓,石梓,周磊,刘欣,等。MicroRNA-124上调通过靶向鞘氨醇激酶1抑制骨肉瘤细胞的增殖和侵袭。Hum细胞。2017;30:30–40. doi:10.1007/s13577-016-0148-4。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
34Zhang TH,Liang LZ,Liu XL,Wu JN,Su K,Chen JY,et al.LncRNA UCA1/miR-124轴通过JAG1/Notch信号调节TGFbeta1诱导的上皮-间质转化和舌癌细胞侵袭。细胞生物化学杂志。2019;120:10495–504。doi:10.1002/jcb.28334。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
35Reggio S、Rouault C、Poitou C、Bichet JC、Prifti E、Bouillot JL等。肥胖期间脂肪组织基底膜成分增加:与TGF-β和代谢表型的关系。临床内分泌代谢杂志。2016;101:2578–87. doi:10.1210/jc.2015-4304。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
36Li T,Huang H,Shi G,Zhao L,Li T和Zhang Z,等。TGF-beta1-SOX9轴诱导COL10A1通过上皮间质转化促进胃癌的侵袭和转移。细胞死亡疾病。2018;9:849.网址:10.1038/s41419-018-0877-2。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]

文章来自细胞死亡发现由以下人员提供自然出版集团