长链非编码RNA CASC9在非小细胞肺癌中的功能和机制研究

Lung cancer is the leading cause of cancer incidence and mortality worldwide. NSCLC accounts for >80% of all lung cancer cases. LncRNA CASC9 was shown to be upregulated in many cancer types, but the functions and mechanisms of CASC9 in NSCLC remain largely unknown. Our previous study showed that CASC9 was significantly upregulated in both NSCLC tissues and cell lines. Furthermore, we found that CASC9 knockdown in A549 cell line significantly repressed cell growth detected by CCK8 assay. So, we present the hypothsis that upregulation of CASC9 promotes the carcinogenesis in NSCLC. To demonstrate our assumption, we would like to expliot the expression pattern, biological function and molecular mechenisms of CASC9 in NSCLC using several technologies. Our study will be helpful for understanding lncRNA function in the process of NSCLC carcinogenesis and evaluating the potential role of lncRNA as a biomarker for cancer early diagnosis and prognosis.

肺癌是全球发病率和死亡率最高的恶性肿瘤类型，NSCLC占所有病理类型的80%。长链非编码RNA CASC9在多种类型肿瘤中高表达，然而其在NSCLC中的功能和机制缺乏系统深入的研究。我们前期利用RT-qPCR检测发现CASC9在NSCLC组织中的表达高于癌旁组织，且CASC9在NSCLC细胞中的表达高于正常支气管上皮细胞；利用siRNA干扰A549细胞中CASC9的表达后，A549细胞的生长受到抑制，提示CASC9在NSCLC中发挥重要作用。本项目拟进一步明确CASC9的表达与NSCLC临床特征的关系；采用慢病毒表达体系，分别在细胞水平和动物水平研究CASC9在NSCLC中的功能；采用二代测序、RNA pull down、质谱、RIP、ChIP、报告基因实验等研究CASC9在转录水平和表观水平调控基因表达的分子机制。本研究对于深入认识非小细胞肺癌的分子基础，提高诊断和治疗水平具有重要意义。

长链非编码RNA（long noncoding RNA，lncRNA）在肿瘤中的重要性日趋受到重视，近年来大量的肺腺癌相关的lncRNA被鉴定出来，但是它们在肺腺癌中的生物学功能和作用机制仍不清楚。本项目深入研究lncRNA肿瘤候选基因9（cancer susceptibility candidate 9, CASC9）在肺腺癌中的功能作用和分子机制。主要研究结果如下：组织定量检测发现CASC9在肺腺癌组织中的表达显著高于正常组织，且CASC9高表达与肺腺癌的肿瘤大小、TNM分期呈正相关，生存分析显示CASC9高表达提示预后差。细胞水平实验证明CASC9具有促进肺腺癌生长、增殖、侵袭和转移的生物学功能。动物实验证明稳定敲低CASC9的表达可以抑制裸鼠皮下成瘤以及肿瘤转移的发生。利用二代测序技术筛选受CASC9影响的靶基因，定量PCR及Western blot实验进一步证明CASC9可以上调GFRA1（GDNF family receptor alpha 1）的表达。研究发现GFRA1具有促进肺腺癌生长和转移的功能，CASC9通过上调GFRA1的表达促进肺腺癌的生长。RNA FISH结果显示CASC9在A549的细胞核与细胞质中表达均较丰富。CASC9在细胞核中通过与CTCF结合增加GFRA1启动子区组蛋白乙酰化水平，使启动子区染色质处于活化状态，从而在表观遗传水平促进GFRA1基因的转录。我们的研究证明了CASC9促进肺腺癌生长和转移的生物学功能，并对CASC9发挥作用的功能和分子机制进行了深入探讨。本研究有助于了解肺腺癌的发生机制，并为lncRNA作用机制的研究提供新的线索。