LINC00116及其编码多肽抑制胃癌转移侵袭及EMT转化的分子机制

LncRNAs play important roles in the regulation of EMT transformation and tumor metastasis. In our previous work, we discovered 6 differentially expressed LncRNAs in gastric cancer compared with adjacent nontumorous tissues by GEO database reanalysis. LINC00116 was identified as a significant down-regulated LncRNA in gastric cancer tissues, and its low expression was correlated with the serosal invasion, postoperative metastasis and short overall survival time. Overexpression of LINC00116 could inhibit the TGF-β/Smad signaling pathway and EMT of MCG-803 cells, and decreased cell migration and invasion, tumorigenesis and tumor metastasis. The interference of LINC00116 expression significantly promoted TGF-β/Smad signaling pathway and EMT phenotype of AGS cells, and promoted the cell malignant biological behavior, including tumorigenesis and metastasis of of AGS cells. Moreover, we discovered that the LINC00116 encodes a 138-aa peptide. LINC00116 RNA molecule can interact with tumor associated proteins, including DHX9, YBX1, hnRNPF and ILF3, which may play roles in the regulation of EMT and metastasis in gastric cancer cells. On the basis of these findings, we will further explore the molecular mechanisms of LINC00116 in the regulation of EMT and tumor metastasis, which may provide a clue for prognosis and treatment of gastric cancer.

LncRNA在EMT转化及肿瘤迁移侵袭过程中起重要调控作用。前期通过GEO数据库挖掘出胃癌差异表达的6个LncRNAs，其中LINC00116在胃癌组织中显著下调，其低表达与胃癌浆膜浸润、术后远处转移及总生存期较短相关。LINC00116过表达后能抑制MCG-803细胞迁移侵袭、致瘤和转移能力，并抑制TGF-β/Smad信号通路及细胞EMT转化。而干扰LINC00116表达则明显促进AGS胃癌细胞迁移侵袭、致瘤、转移能力等恶性生物学行为，促进TGF-β/Smad信号通路及细胞EMT表型。此外，我们预测并初步证实了LINC00116具备编码蛋白能力，并鉴定出LINC00116 RNA分子可与DHX9、YBX1、hnRNPF和ILF3等肿瘤相关蛋白分子结合。本研究拟在这些发现的基础上，深入探讨LINC00116在调控EMT及胃癌转移的作用及分子机制，为胃癌预后判断和治疗提供线索。

前期通过GEO数据库外显子测序分析获得胃癌差异表达7个LncRNAs。本项目中主要研究了LINC00116和SNHG1胃癌中的表达，以及在胃癌恶性表型中的作用及分子机制。在我们的胃癌验证队列中，通过qPCR鉴定LINC00116在胃癌组织中lncRNA显著下调，通过功能获得实验的结果证实LINC00116是一种肿瘤抑制因子，不仅在体外能降低细胞增殖能力、迁移和侵袭，在体内也能降低肿瘤的发生和转移。通过Coding Potential Caculator （CPC）网站预测以及构建启动子突变质粒转染细胞后检测发现，LINC00116可编码蛋白质，编码蛋白定位于线粒体，并与线粒体三功能蛋白HADHA和HADHB相互作用。但在LINC00116编码蛋白在胃癌细胞中表达量极低。此外，通过表达启动子突变的LINC00116 RNA以及编码蛋白ORF2后检测胃癌细胞迁移能力发现，LINC00116对胃癌细胞迁移侵袭能力的抑制主要是在其RNA分子发挥作用。RNA-pulldown和RNA结合蛋白免疫沉淀(RIP)表明LINC00116与DHX9和YBX1相互作用，但不影响其蛋白表达水平及定位。SNHG1在胃癌组织中表达下调，功能获得和缺失实验证明，SNHG1抑制胃癌细胞增殖及迁移侵袭能力，并能够调节SOCS2/JAK2/STAT信号通路和IL6、LOXL4等下游基因的表达。本研究提示LINC00116和SNHG1在抑制胃癌细胞迁移侵袭能力方面具有重要作用，为lncRNA在胃癌进展中的作用提供了新的线索。