LncRNA GAS5-AS1通过TGFβ/HDAC/GAS5-AS1/EMT通路调控NSCLC转移

Long non-coding RNAs (lncRNAs) play an important role in the development of tumors. Our group has demonstrated lncRNA-GAS5 can regulate the proliferation of non-small cell lung cancer (NSCLC). Recently, we found that GAS5 antisense RNA1 (GAS5-AS1) was low expression in NSCLC by RNA-seq, which was closely related to tumor size, lymph node metastasis and clinical stage. However no literature about the function of GAS5-AS1 has been found. Our in vitro experiments showed that overexpression of GAS5-AS1 can inhibit the invasion, migration and epithelial - interstitial transformation (EMT) in NSCLC, but has no significant effect on proliferation. Further studies showed that TGFβ could down-regulate GAS5-AS1, while inhibition of HDAC (histone deacetylase) could increase GAS5-AS1. Previous studies have shown that TGFβ may raise HDAC. These indicated that TGFβ decreased GAS5-AS1 through HDAC. Moreover overexpression of GAS5-AS1 can inhibit TGFβ-induced EMT. Therefore, we speculated that GAS5-AS1 may regulate NSCLC metastasis by mediating the TGFβ/HDAC/ GAS5-AS1/EMT pathway. Therefore, on the basis of preliminary studies we proposed to further clarify the mechanisms of TGFβ down-regulating GAS5-AS1 and GAS5-AS1 regulating EMT. Thereby it can improve the theoretical system of GAS5, GAS5-AS1 regulating proliferation and metastasis of NSCLC respectively, providing new targets for the treatment of NSCLC.

长链非编码RNA在肿瘤发生发展中具有重要作用。本课题组已证实GAS5可调控NSCLC增殖。我们通过RNA测序发现GAS5反义RNA1（GAS5-AS1）在NSCLC中低表达，且与肿瘤大小、淋巴结转移和分期密切相关。检索文献并未见其功能的报道。我们研究显示过表达GAS5-AS1可抑制NSCLC侵袭、迁移和EMT。进一步研究发现TGFβ可下调GAS5-AS1，而抑制HDAC（组蛋白去乙酰化酶）可上调GAS5-AS1，既往研究显示TGFβ募集HDAC，提示TGFβ通过HDAC下调GAS5-AS1。而过表达GAS5-AS1可抑制TGFβ诱导的EMT。故我们推测GAS5-AS1通过TGFβ/HDAC/GAS5-AS1/EMT通路调控NSCLC转移。拟进一步明确TGFβ下调GAS5-AS1和GAS5-AS1下游调控EMT的机制，从而完善GAS5，GAS5-AS1分别调控NSCLC增殖、转移的理论体系。

肺癌死亡率高居肿瘤死亡率的首位，五年生存率只有15%左右，已经成为对人类生命健康威胁最大的恶性肿瘤之一。大部分肺癌患者确诊时已至晚期或局部晚期从而失去了手术机会，早期转移是影响肺癌患者预后的重要因素。既往研究显示长非编码RNA（long non-coding RNAs, lncRNA s）在肿瘤发生发展中具有重要作用。本课题组前期研究成果已证实lncRNA GAS5可调控非小细胞肺癌（non-small cell lung cancer, NSCLC）增殖。我们通过RNA测序发现GAS5反义RNA1（GAS5-AS1）在NSCLC中低表达，且与肿瘤大小、淋巴结转移和分期密切相关。检索文献并未见其功能的报道。因此本研究目的是探究lncRNA GAS5-AS1在NSCLC组织及细胞中的表达水平对细胞增殖和侵袭转移功能的影响及其异常表达的分子机制。我们应用qRT-PCR检测了GAS5-AS1在NSCLC组织中的表达，并分析了其表达水平与患者临床特征的相关性。MTT，流式细胞技术检测GAS5-AS1对细胞增殖，凋亡及周期的影响；Transwell检测了GAS5-AS1对细胞迁移和侵袭转移能力的影响。Western blot检测了GAS5-AS1对下游靶基因的调控。qRT-PCR探索了组蛋白修饰参与GAS5-AS1异常表达机制。 我们研究发现GAS5-AS1在NSCLC组织及细胞中表达下调，并与NSCLC患者的肿瘤大小，TNM分期，淋巴结转移密切相关。NSCLC细胞中过表达GAS5-AS1能抑制细胞侵袭转移能力。Western blot结果显示GAS5-AS1是通过调控NSCLC细胞的上皮-间质转化（EMT）影响细胞的侵袭转移能力。pan-HDAC抑制剂panobinostat 和 SAHA呈剂量依赖性方式诱导GAS5-AS1。综上所述，本研究结果显示组蛋白修饰参与表观沉默lncRNA GAS5-AS1在NSCLC中的转录表达，GAS5-AS1作为EMT的调控因子参与NSCLC细胞的侵袭转移过程。结合既往研究成果我们完善了lncRNA GAS5，GAS5-AS1分别调控NSCLC增殖、转移的理论体系。