lncRNA-LOWEG通过上调LIFR抑制胃癌侵袭转移的机制研究

Invasion and metastasis are the leading causes of the poor prognosis of gastric cancer. In our previous work, we have already found significant down-regulation of lncRNA-LOWEG in gastric cancer tissues. Moreover, we found that LOWEG could inhibit gastric cancer cell invasion and upregulate the expression of its downstream gene leukemia inhibitory factor receptor (LIFR). Based on these findings, we subsequently verified the inhibitory effect of LIFR on cell invasion. Then through bioinformatics analysis and preliminary experiments, we proposed the scientific hypothesis that “in gastric cancer, LOWEG is inactive and the downregulation of LOWEG could cause the low expression of LIFR and then promote cell invasion through two possible mechanisms as followed 1) LOWEG could bind and downregulate the expression of transcriptional factor DMBX1 which could exert transcriptional inhibition effect on LIFR; 2) LOWEG could bind and recruit eukaryotic translation initiation factor 4B (eIF4B) which could enhance the translation level of LIFR. To verify this hypothesis, we will follow the technical route of “LOWEG-DMBX1/eIF4B-LIFR-gastric cancer invasion and metastasis” and perform in vitro and vivo experiments. The goal of our project is to reveal the new mechanisms of LOWEG/DMBX1/LIFR, LOWEG/eIF4B/LIFR axis in regulating gastric cancer invasion and metastasis, as well as to provide new therapeutic targets on preventing gastric cancer metastasis.

胃癌的侵袭转移是其预后不良的主要原因。申请者在前期工作中率先发现lncRNA-LOWEG在胃癌组织中显著低表达，并能够抑制胃癌细胞侵袭及上调其下游基因白血病抑制因子受体(LIFR)的表达。在此基础上，我们验证了LIFR对胃癌细胞侵袭的抑制作用。并通过生物信息学预测及RIP等实验验证，提出了“胃癌细胞中LOWEG低表达，下调的LOWEG可能通过1）减少与DMBX1的结合，因此上调的DMBX1对LIFR发挥转录抑制作用；2）减少与eIF4B的结合，使LIFR的翻译水平下调，从而使LIFR表达降低，促进胃癌细胞侵袭能力”的科学假说。本项目拟在体内、体外以“LOWEG-DMBX1/eIF4B-LIFR-胃癌侵袭转移能力”为研究主线验证这一假说，以期揭示LOWEG/DMBX1/LIFR、LOWEG/eIF4B/LIFR轴调控胃癌侵袭转移的新机制，为阻断胃癌转移提供新的治疗靶点。

胃癌的侵袭转移是其预后不良的主要原因。申请者在前期工作中率先发现lncRNA-LOWEG在胃癌组织中显著低表达，并能够抑制胃癌细胞侵袭及上调其下游基因白血病抑制因子受体(LIFR)的表达。通过生物信息学预测及RIP等实验验证发现lncRNA-LOWEG能够与真核细胞翻译起始因子4B（eIF4B）结合，且eIF4B有可能对LIFR的翻译起调控作用。基于此，我们拟深入探索lncRNA-LOWEG下游调控的分子机制，以期揭示lncRNA-LOWEG通过结合eIF4B进而上调LIFR表达，参与调控胃癌侵袭转移。. 本项目在国自然基金委资助下按计划顺利进行并完成预期目标。首先我们在组织中应用Real-time PCR法明确了lncRNA-LOWEG与LIFR 的表达相关性，并通过构建稳定转染细胞株，应用Transwell小室侵袭实验证明了LIFR对胃癌侵袭转移的抑制作用。随后，通过在过表达lncRNA-LOWEG的细胞系中敲除LIFR的表达，我们应用Transwell 小室侵袭实验、裸鼠尾静脉注射肺转移模型、小动物PET扫描等方法在体内体外证明了lncRNA-LOWEG可以通过上调LIFR表达抑制胃癌的侵袭能力。紧接着，我们应用RNA-pull down与RIP实验证明了lncRNA-LOWEG与eIF4B的结合作用。通过siRNA构建了eIF4B沉默细胞系，并应用Real-time PCR技术、western blot证明了eIF4B对LIFR翻译水平的正向调控作用。最后，我们应用体外翻译实验进一步证明了eIF4B具有促进LIFR翻译的功能。综上，我们发现了lncRNA-LOWEG通过结合eIF4B调控LIFR翻译水平，进而抑制胃癌细胞侵袭能力的机制，为胃癌的诊断与治疗提供了新的靶点与思路。同时为了更好的研究胃癌的侵袭、转移，我们以腹膜转移为例，应用微流体光刻法构建了体外仿生腹膜，该生物仿造腹膜与小鼠腹膜在内部结构与表面形貌均有较好的相似性，为探讨腹膜转移发生发展机制提供了全新的模型。基于上述研究成果发表SCI论文2篇，培养博士后1人，博士生2人，硕士生2人。