癌基因FNDC3B的3’UTR长度多态性介导miRNA调控鼻咽癌转移机制的研究

Currently, distant metastasis is the main reason for the treatment failure of naopharyngeal carcinoma. Conducting in-depth research on the molecular mechanism of the key molecular markers in the metastatic process, is an important way to achieve individualized treatment of nasopharyngeal carcinoma and reduce its distant metastasis rate.In primary study,we found that ①FNDC3B genes tend to use shorter 3'UTR transcript in NPC and different 3'UTR length transcripts of FNDC3B have different effects on nasopharyngeal carcinoma cell migration and invasion; ② The mRNA and protein level of FNDC3B increased in nasopharyngeal carcinoma cell lines. After transient transfection of siFNDC3B, the migration and invasion ability of nasopharyngeal carcinoma cells are significantly suppressed. On this basis, the subject intends to continue to carry out: ① Examine the expression level of FNDC3B in 300 NPC patients with matched clinical data, to eveluate predictive value of FNDC3B gene in NPC prognosis and metastasis; ② Further clear the function and molecular mechanism of FNDC3B in the process of distant metastasis of nasopharyngeal carcinoma by cell function and animal experiments; ③ clarify the functions and mechanisms of the 3'UTR length polymorphism of FNDC3B in the metastasis process of NPC. Through this research implementation, it could provide potential new targets for individual therapy in patients with nasopharyngeal carcinoma and eventually decrease the distant-metastasis rate of patients with nasopharyngeal carcinoma.

目前远处转移是鼻咽癌治疗失败的最主要原因。从分子水平深入研究导致鼻咽癌转移的关键分子，是实现鼻咽癌个体化治疗、降低转移率的重要途径。我们前期实验初步发现：①FNDC3B基因在鼻咽癌中倾向使用变短的3’UTR转录本，3’UTR长度不同的转录本对鼻咽癌细胞迁移和侵袭的影响存在差异；② FNDC3B基因在鼻咽癌细胞株中mRNA和蛋白表达水平升高。瞬转siFNDC3B后可抑制鼻咽癌细胞的迁移和侵袭能力。在此研究基础上，本项目将继续开展：①采用定量PCR的方法检测300例鼻咽癌组织，确认FNDC3B基因对鼻咽癌预后和远处转移的预测价值；②通过细胞功能实验和动物实验进一步明确FNDC3B基因在鼻咽癌远处转移中的功能和机制；③阐明FNDC3B基因3’UTR长度多态性在鼻咽癌远处转移中的功能和机制。通过本项目的实施，可为鼻咽癌治疗提供潜在的新靶点，为实现个体化治疗奠定基础，最终降低远处转移率。

鼻咽癌可选择性多聚腺苷酸化（APA）位点的全基因组差异分析发现大多数基因存在2个以上的poly A位点，且poly A位点的分布主要集中在内含子、基因间区域和3'UTR上， 而且在鼻咽癌中普遍存在着APA转变情况。由于FNDC3B倾向于使用短的3'UTR，为了探讨FNDC3B short 3'UTR转录本是否影响miRNA与其结合从而调控其表达，我们首先通过StarBase软件预测可以与FNDC3B的3'UTR互补配对结合的miRNA共有54个，并利用miRNA芯片数据分析找到鼻咽癌组织中差异表达的miRNA共有155个，取交集共找到24个miRNA，除miR-145-5p外的其余miRNA与FNDC3B的结合位点均位于其远端3'UTR区；荧光素酶报告实验提示FNDC3B short-3'UTR转录本可以逃脱miRNA介导的基因抑制作用，定量PCR和WB检测发现FNDC3B的mRNA和蛋白在鼻咽癌细胞株和组织中均显著高表达。.体外功能研究发现敲低FNDC3B可以抑制鼻咽癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力，而过表达FNDC3B尤其是short-3'UTR转录本可以促进鼻咽癌的进展；进一步质谱分析发现FNDC3B抗体可以拉到MYH9蛋白，免疫共沉淀和免疫荧光实验发现FNDC3B和MYH9之间存在物理结合作用和共定位关系，且FNDC3B和MYH9的表达呈正相关，MYH9在鼻咽癌细胞和组织中显著高表达，敲减FNDC3B可以降低鼻咽癌细胞中MYH9蛋白表达并抑制Wnt/β-catenin信号通路，而过表达FNDC3B则相反，特别是过表达FNDC3B short-3’UTR转录本；同时功能回补实验及进一步体内动物实验中均得到证实。.本项目研究结果表明FNDC3B short-3'UTR转录本可通过逃脱miRNA介导的基因抑制作用而促进鼻咽癌进展，有望为鼻咽癌治疗提供的新靶标