关键词:
甲状腺乳头状癌
环状RNA
翻译
IQGAP1
上皮间质转化
摘要:
目的:甲状腺癌是发病率最高的内分泌系统肿瘤,近来发病率明显上升,约95%以上的甲状腺癌病理类型为高分化的分化型甲状腺癌(Differentiated thyroid carcinoma,DTC),乳头状癌(Papillary thyroid carcinoma,PTC)为DTC中最常见。绝大多数PTC患者经过早期发现及规范手术,术后进行TSH抑制治疗,并视病情辅予放射性碘等治疗预后通常较好,但仍有部分患者出现肿瘤早期进展或者术后早期出现复发,甚至出现远处转移,降低无病生存率。环状RNA(circ RNA)是一种呈环形结构的RNA特殊剪切形式,近年来随着转录组测序以及翻译组高通量测序的普及,已有研究报道circ RNA并不完全是非编码RNA,circ RNA可能含有开放阅读框(Open reading frame,ORF),通过内部核糖体进入位点(Internal ribosome entry site,IRES)结合核糖体,从而翻译多肽,并由多肽影响细胞的增殖、迁移、侵袭及上皮间质转化等生物学行为。Circ PTPRM源于PTPRM(Protein Tyrosine Phosphatase Receptor Type M,PTPR-μ),由其第9-14外显子环形剪切而成。有研究证实circ PTPRM可影响肝癌细胞的增殖、迁移、侵袭。通过软件预测及评估,circ PTPRM存在内部核糖体进入位点及开放阅读框,可编码187个氨基酸的多肽circ PTPRM-187aa。本文旨在研究circ PTPRM-187aa在PTC中的作用,寻找circ PTPRM-187aa与下游分子之间的关联,并试图分析下游信号通路变化,明确该多肽对PTC生物学行为产生影响的作用机制。方法:首先选取临床组织样品,利用转录组测序数据分析circ RNA在PTC组织及配对癌旁组织中的表达情况,随后利用翻译组测序数据从中筛选出存在高翻译潜能的circ RNA。利用跨环状接点的特性设计PCR引物及RNase R酶评估筛选到的circ PTPRM环形结构及耐稳定性。利用q RT-PCR实验分析中国医科大学附属第一医院甲状腺外科临床获得的100对PTC组织和配对癌旁组织,观察circ PTPRM在组织中的表达情况并分析与临床病理资料的关系。q RT-PCR及荧光原位杂交观察circ PTPRM在Nthy-ori3-1细胞系和四种PTC细胞系的表达情况及结构定位。利用si RNA技术下调circ PTPRM的表达,q RT-PCR实验确认干扰效率后通过CCK-8和平板克隆实验检测PTC细胞增殖能力的变化,利用划痕实验及Transwell实验检测下调circ PTPRM对PTC细胞迁移、侵袭能力的影响,最后采用Western blot实验检测下调circ PTPRM对PTC细胞EMT相关蛋白的影响。q RT-PCR实验检测各外源性过表达circ PTPRM构型的过表达效率,Western blot实验检测各组过表达构型翻译多肽的能力。随后CCK-8和平板克隆实验检测各外源性过表达circ PTPRM构型对PTC细胞增殖能力的影响,利用划痕实验及Transwell实验检测各组PTC细胞的迁移、侵袭能力的影响,Western blot实验检测PTC细胞EMT相关蛋白的变化。使用凝胶电泳及串联质谱检测circ PTPRM翻译多肽的特异性序列;并使用免疫荧光实验检测FLAG标签融合蛋白的细胞定位。免疫沉淀及质谱实验检测与circ PTPRM-187aa发生作用的蛋白,并用Western blot实验进一步确认,并对比临床病理资料。Western blot实验检测CHX处理及过表达circ PTPRM对IQGAP1的表达量变化;转染HA标记的泛素并行免疫沉淀及Western blot实验检测IQGAP1泛素化修饰的变化。GSEA分析IQGAP1及circ PTPRM源基因PTPRM可能调控的信号通路,并分析IQGAP1与相应信号通路中关键蛋白的表达关系。Western blot实验检测单纯下调IQGAP1及共转染上调circ PTPRM对RAC1、CDC42、以及EMT相关蛋白表达的影响。结果:转录组测序中发现720个circ RNA在PTC组织与癌旁组织中呈现差异表达,其中上调301个,下调419个。通过对circ RNA的ORF、IRES结构进行预测,翻译组接头读取数、转录组差异4项数据综合评估,得出7个具有高翻译潜能的circ RNA,其中circ PTPRM差异最显著。核酸凝胶电泳证实circ PTPRM不存在于基因组DNA中,而是RNA环形剪切的产物;q RT-PCR实验证实circ PTPRM相比m RNA更耐受线性RNA消化酶的消化及温度、时间的自然降解。组织q