反义lncRNA KCNMA1-AS遗传变异与胃癌发病风险的关联及机制研究

The development of gastric cancer is involved in environment, genetic/epigenetic. There are obvious individual differences. But the molecular mechanism has not been fully elucidated. We found that lncRNA KCNMA1-AS can regulate its antisense strand encoding gene KCNMA1 activating the FAK pathway, which is closely related to the progression of gastric cancer. But whether the genetic variation in lncRNA KCNMA1-AS affects its function remains to be unclear. Therefore, this project intends to combine the dbGaP, TCGA database and the cohort of gastric cancer patients to screen and identify the association between functional SNPs located in lncRNA KCNMA1-AS and the risk of gastric cancer. Moreover, using luciferase reporter gene, ChIP, Pull Down, RIP, CRISPR-Cas9 and corresponding animal and cell models reveal the molecular mechanism of lncRNA KCNMA1-AS genetic variation involved in the development of gastric cancer. The implementation of this project will provide a basis and reference for individualized prevention and treatment of gastric cancer in Chinese population.

胃癌的发生发展是环境、遗传/表遗传等多因素共同作用的结果，存在明显的个体差异，但确切的分子机制尚未完全阐明。课题组前期研究发现lncRNA KCNMA1-AS可调控其反义链编码基因KCNMA1，进而激活FAK通路，与胃癌的疾病进展密切相关，但是位于lncRNA KCNMA1-AS上的遗传变异是否会影响其功能，尚有待进一步研究。因此，本项目拟结合dbGaP、TCGA数据库和课题组建立的胃癌患者人群队列，筛选、鉴定位于lncRNA KCNMA1-AS的功能性SNPs与胃癌发病风险的关联；采用荧光素酶报告基因、ChIP、Pull Down、RIP、CRISPR-Cas9 等技术及相应的动物和细胞模型，揭示lncRNA KCNMA1-AS遗传变异参与胃癌发生发展的分子机制。本项目的实施将为中国人群的胃癌个体化防治提供依据和参考。

胃癌的发生发展是环境、遗传/表遗传等多因素共同作用的结果，存在明显的个体差异，但确切的分子机制尚未完全阐明。课题组前期研究发现lncRNA KCNMA1-AS可调控其反义链编码基因KCNMA1，进而激活FAK通路，与胃癌的疾病进展密切相关，但是位于lncRNA KCNMA1-AS上的遗传变异是否会影响其功能，尚有待进一步研究。本项目拟结合dbGaP、TCGA数据库和课题组建立的胃癌患者人群队列，筛选、鉴定位于lncRNA KCNMA1-AS的功能性SNPs与胃癌发病风险的关联；采用荧光素酶报告基因、ChIP、Pull Down、RIP等技术及相应的动物和细胞模型，揭示lncRNA KCNMA1-AS遗传变异参与胃癌发生发展的分子机制。我们从 dbGaP 数据库申请下载了中国汉族人群的胃癌 GWAS 数据（phs000361），使用 Illumina 660WQuad chip 对所有位于 lncRNA KCNMA1-AS（±10kb）范围内的 SNPs 进行基因分型，发现了 13 个与胃癌发病风险显著相关的 SNPs；使用癌症基因组图谱数据（The Cancer Genome Atlas, TCGA）对 13 个 SNP 位点进行 eQTL 分析，发现 6个 SNPs 与 lncRNA KCNMA1-AS 的表达密切相关。采用TaqMan技术进一步对以上6个显著SNPs进行基因分型，并计算其OR值和95％CI，发现遗传变异rs2116830（A > C）与胃癌的发生风险显著相关，在显性模型中，相对于携带AA基因型的个体，携带CC和AC基因型的个体罹患胃癌的风险显著增加[OR =1.18，(95％CI: 1.05-1.31)]；生存分析发现，相对于携带AA等位基因型患者，携带AC等位基因型的患者预后更差（HR = 1.33, 95％CI: 1.07-1.66）。细胞生物学实验发现，携带不同等位基因的细胞株，细胞的恶性生物学行为有明显差异；动物实验也发现，不同等位基因细胞株的成瘤能力有显著差异。进一步的双荧光报告基因实验表明，rs2116830可以通过影响lncRNA KCNMA1-AS的启动子区的转录活性，进而调控KCNMA1-AS的表达，rs2116830 A等位基因的转录活性明显高于C等位基因。