环状RNA cir-BANP调控结直肠癌细胞生物学行为的分子机制及其临床应用

Circular BANP (cir-BANP) was overexpressed significantly in colorectal cancer (CRC) tissue with unknown function, which was identified from differential circular RNA expression profile between colorectal cancer tissues and adjacent normal tissues. Our previous study revealed that underexpression of cir-BANP could induce G1 phase arrest and reduction of cell proliferation and clone formation in colorectal cancer cell. According to the bioinformatic analyses and research results, we hypothesized that as a ceRNA, cir-BANP could relieve the miR-500a-3p-induced inhibition of CDK6 and affect cell cycle and proliferation by combining with miR-500a-3p competitively. We sought to confirm the biological functions and molecular mechanisms of cir-BANP in vitro and vivo through strategies of upregulation and downregulation and molecular biological techniques, such as pull-down assay. Additionally, clinical application for cir-BANP as a potential prognostic factor for CRC was also been determined. To date, there are no reports about cir-BANP function respecting regulating cell cycle and proliferation in CRC. This study might provide a potential novel target for CRC treatment, and open a door to a new era in molecular oncology.

cir-BANP是采用芯片筛选结直肠癌组织和癌旁正常对照组织差异环状RNA(circRNA)时获得、显著高表达于结直肠癌组织、功能未知的一个环状RNA。前期研究发现，干扰cir-BANP表达可导致结直肠癌细胞G1期阻滞、细胞增殖和克隆形成受抑制。根据生物信息学分析和预实验结果，我们提出cir-BANP的作用机制假说：cir-BANP可作为一种竞争性内源RNA竞争结合miR-500a-3p，解除miR-500a-3p对CDK6的抑制作用，从而发挥调控细胞周期和增殖的生物学功能。本课题拟采用沉默和过表达策略，结合pull-down 实验等分子生物学技术体内体外论证cir-BANP的生物学功能和分子机制，并分析cir-BANP作为结直肠癌预后因子的临床应用价值。有关cir-BANP调控结直肠癌细胞周期和增殖的作用和机制国内外未见报道，本研究有源头创新性，可为结直肠癌治疗提供新的潜在靶标。

结直肠癌(CRC)是世界范围内高发的恶性肿瘤之一，早期结直肠癌的5年生存率可达90.1%，但对于存在远处转移的患者生存率只有11.7%。为了能改善患者的疗效和预后情况，更深入的理解结直肠癌发生的分子机制非常重要。. 环状RNA(circRNAs)被报道是一种新的非编码RNA，5’和3’首尾相连。越来越多的文献报道环状RNA可作为miRNA海绵从而调控基因的表达。有关结直肠癌的环状表达谱和环状RNA在CRC发生和发展中的作用仍不是很清楚。. 为了阐明这个问题，我们采用环状RNA芯片分析结直肠癌组织和癌旁对照组织的环状RNA表达差异。结果发现2608条人类CircRNA中与正常对照相比分别有136条高表达和243条低表达(>2倍)。我们发现其中一个CircRNA circ-BANP在结直肠癌组织中显著高表达(>25.9)。同时，circ-BANP在癌组织和癌旁对照组织中表达一致性好，因此，我们选择circ-BANP作为进一步研究对象。. 利用反向引物，我们采用RT-PCR检测了35例结直肠癌组织和癌旁组织中circ-BANP的表达。同样，结果发现circ-BANP在癌组织中高表达。我们还分析了circ-BANP的表达和35例结直肠癌病理特征的关系。但是发现circ-BANP的表达与患者病理学临床资料无显著关系。与PCR的结果相似，荧光原位杂交实验显示相比于正常对照，circ-BANP在结直肠癌组织中过表达。. 接下来，我们打算探寻circ-BANP在结直肠癌细胞中的生物学功能。使用siRNA沉默circ-BANP，circ-BANP的表达受到抑制。我们发现相比阴性对照组，si-circ-BANP组细胞增殖受到显著抑制。为了进一步验证circ-BANP对CRC细胞增殖的影响，我们做了平板克隆形成实验。和预期一致，siRNA干扰后HCT116和HT29细胞克隆形成能力显著降低。采用双萤光素酶报告基因实验、pull-down和原位杂交共定位实验证实circ-BANP具有miR-874海绵功能，可通过吸附miR-874发挥调控结直肠癌细胞增殖的功能。. 综上，本项目研究了circ-BANP发挥调控结直肠癌细胞增殖的生物学功能和机制，本研究将为结直肠癌诊断和和治疗提供新的潜在靶标。