FN1 3’UTR作为一个新的ceRNA在胃癌中的作用和机制研究

Fibronectin 1 (Fibronectin 1, FN1)，as a large molecule fibronectin, is expressed in extracellular matrix and cell surface, and involved in cell adhesion and movement processes. Our research had detected that the carcinogenic effect of FN1 at mRNA level was stronger than protein level. FN1 3'UTR could significantly promote the movement, invasion and adhesion of gastric cancer cells as well as reduce the tumor suppressor activity of miR-144 and miR-101 by binding with them. Bioinformatics analysis showed that FN1 3'UTR could be a novel ceRNA with important effect in gastric cancer. Further analyzing the DNA structure of FN1, we found that screening inhibitors in FN1 DNA minor groove may prevent its transcription and achieve anticancer effect. The purpose of this subject is to further verify the role of FN1 3'UTR in gastric cancer and search for enriched microRNA and related tumor genes. Further detailed ceRNA network signaling pathway may perfect the molecular mechanism of invasion and metastasis of gastric cancer. Based on above results, we will further screen small molecular compounds aimed at FN1 DNA minor groove, which will provide the basis for clinical application of this study.

纤维粘连蛋白1(Fibronectin 1, FN1)是一种大分子纤维粘连蛋白，存在于细胞外基质和细胞表面，参与细胞的粘附和运动等过程。我们研究发现FN1在mRNA水平的致癌作用强于蛋白水平。FN1 3'UTR能促进胃癌细胞的运动、侵袭和粘附能力，并且能与miR-144和miR-101相互结合，降低其抑癌活性。结合生物信息学分析FN1 3'UTR可能作为一个新的ceRNA在胃癌中发挥重要作用。分析FN1 DNA结构发现可以基于FN1 DNA进行DNA小沟抑制剂的筛选，抑制FN1DNA的转录，从而达到抑癌效果。本课题旨在进一步验证FN1 3'UTR在胃癌中的作用，寻找FN1 3'UTR可以富集的microRNA以及所影响的癌症基因，构建其详细的ceRNA网络信号通路，完善胃癌侵袭和转移的分子机制。并在此基础上针对FN1 DNA小沟区进行小分子化合物的初步筛选，为本研究的临床应用转化提供依据。

人类基因组中存在大量功能未知的非编码RNA，探究非编码RNA在肿瘤中的作用，有助于明确肿瘤形成的具体分子机制。非编码RNA的众多功能中，竞争内源性RNA（ceRNA）作用方式被研究人员深入探讨，并且鉴于其网络调节模式，探究核心作用分子有助于筛选肿瘤靶向治疗的靶标进而改善肿瘤治疗效益。纤维粘连蛋白（FN）是一种存在于细胞外基质（ECM）的多功能蛋白，FN1作为该家族中的一种大分子糖蛋白，其在肿瘤微环境中发挥着诸多作用。但在肿瘤细胞内部，尤其是胃癌细胞内，FN1在RNA层面发挥的功能及在RNA和蛋白层面是否存在功能差异仍待进一步挖掘。本研究首次在胃癌中分析并对比了FN1蛋白和FN1 mRNA 3’UTR表达水平与患者临床病理资料的相关性以及对预后的影响，首次对比了FN1蛋白和FN1 3’UTR对胃癌细胞侵袭转移功能的影响，并首次构建了基于测序及数据库分析的FN1 3’UTR为核心的ceRNA调控网络。通过靶基因筛选及验证，构建了FN1 3’UTR发挥促癌作用的核心分子网络并发现主要通过FN1 3’UTR-let-7i-5p-THBS1轴调控胃癌细胞EMT等表型改变。并且，FN1蛋白与FN1 3’UTR的功能差异经验证可能与FN1 3’UTR与THBS1的调控关系密切相关，FN1 3’UTR可能为FN1影响胃癌细胞侵袭转移表型的核心因素之一。本研究为胃癌侵袭转移机制研究提供了新的思路，并为靶向FN1的药物构建提供了靶点筛选依据。