UCA1基因不同剪接变异体之间的共同序列在膀胱癌发生发展中的作用及机制研究

UCA1 is composed of three variant transcripts [UCA1, UCA1a(CUDR) and UCA1b] in the human bladder TCC cell line BLZ-211. In our previous studies, we identified UCA1 and UCA1a(CUDR) cDNA sequences incorporated a 1265 bp common region. Furthermore, both UCA1 and UCA1a(CUDR) could play a crucial role in bladder cancer progression. Accordingly, in this study we will further explore the bio-function and mechanism mediated by the common region among three transcripts in bladder cancer progression. We will characterize the full-length cDNA sequence of UCA1b using in silico cloning and RACE technique, and confirm the sequence of common region among three transcripts using bioinformatical approaches. Moreover, we will research the exact role and mechanism of the common region among three transcripts in bladder cancer development and progression using over-expression and knockdown technique. Furthermore, we will explore the gene expression profile of cells regulated by the common region and confirm the regulatory molecules involved in this process. Through this study, we will first illuminate the bio-funtion and mechanism of the common region among three transcripts involved in bladder cancer. These studies will be helpful to find the new specific therapeutic target for bladder cancer.

UCA1基因在膀胱癌细胞系BLZ-211中包含3个剪接变异体：UCA1、UCA1a(CUDR) 和UCA1b，前期研究中证实UCA1、UCA1a(CUDR) 之间具有共同序列，二者在膀胱癌的发生发展中均起到了重要的促进作用。本项目拟进一步研究3个剪接变异体之间的共同序列参与膀胱癌生长转移的分子机制。拟采用电子克隆技术与 RACE 技术克隆第3个剪接变异体UCA1b 的全长 cDNA 序列；应用生物信息学方法对其进行结构分析，明确三者之间的共同序列；采用基因重组表达技术对该共同序列进行高表达，用小分子干扰RNA技术对其表达进行抑制，研究该共同序列高表达与表达抑制后对膀胱癌细胞生长与侵袭转移的生物学作用，分析共同序列对细胞基因表达谱的影响，明确参与细胞生物学特性改变的相关分子。研究结果将阐明UCA1不同剪接变异体之间的共同序列对膀胱癌的生物学作用和可能的分子机理，为膀胱癌治疗提供新的靶点。

越来越多的研究表明，LncRNΑ UCΑ1和UCΑ1α在膀胱癌的发生发展中起到重要的作用，然而其参与膀胱癌发生的作用机制尚不清楚。特别是UCΑ1和UCΑ1α之间的共同序列（命名为USS, 1265 bp）在膀胱癌的发生发展中是否起到关键生物学活性尚不清楚。为此，我们选择了人膀胱癌细胞系UMUC3(UCA1和UCA1α不表达) 和5637(UCA1和UCA1α高表达)两株细胞作为细胞模型，并通过Cluster/W2软件分析获得了USS。在此基础上，我们设计了 UCΑ1、UCΑ1α、USS的过表达载体和针对USS的siRNAs，进而对细胞生物学功能进行了检测，如细胞增殖、细胞凋亡和细胞周期。通过同源序列比对，我们获得了1265 bp的共同序列，并将其克隆到真核表达载体pCDNA3.1(+)。在此基础上，过表达UCΑ1、UCΑ1α、USS均能促进UMUC3细胞的增殖，敲低表达UCΑ1、USS均可抑制5637细胞的增殖；过表达UCΑ1、UCΑ1α、USS均可抑制细胞凋亡，敲低表达UCΑ1、USS均可促进细胞凋亡。此外，过表达UCΑ1和USS时，细胞S期增加，G0/G1期减少。敲低表达UCΑ1、USS均使细胞S期减少，G0/G1期增加。因此，本研究结果表明LncRNA UCA1和UCA1α的共同序列作为核心序列，与UCA1和UCA1α的功能类似，在膀胱癌细胞的增殖、凋亡和周期等生物学过程中发挥了重要的功能。该研究结果不仅对研究LncRNA UCA1和UCA1α的分子机制等方面有重要的参考价值，而且在临床研究中也具有重要的应用价值。