外泌体介导的lncRNA-LINC00663调控KNG1基因表达抗胶质母细胞瘤血管生成作用及机制研究

Glioblastoma multiforme(GBM) is the most common central nervous system malignancy with lower cure rate and shorter survival times. Exosome mediated signal transduction between cells can influence functions of the tumor, and long non-coding RNA(LncRNA) in exsome is expected to be a new biomarker in diagnosis and a new target in treatment. We have found that KNG1 plays an important role in GBM angiogenesis, and the LncRNA-LINC00663 in the exsome can increase KNG1 gene expression that may promote the development of GBM. In this project, we plan to use cellular model to test if exosome derived LINC00663 regulates the KNG1 gene expression and angiogenesis in the human vascular endothelial cell. To study the regulatory mechanism, we will test that LINC00663 interact with what kind of proteins and RNAs in GBM cells. We plan to establish GBM zebra fish model to verify that LINC00663 regulated the gene expression of KNG1 and the angiogenesis in vivo. We try to elucidate if the transmission of exosome mediated siLINC00663 plays a role in anti-angiogenesis and in inhibition of tumor growth through establishment of GBM mice model. This study will help to clarify the biological functions and molecular mechanism of exosome LINC00663 in GBM and provide a new therapeutic target for treatment of GBM.

GBM是神经系统肿瘤研究热点。外泌体介导细胞间信息传递对恶性肿瘤具有调控作用，外泌体LncRNA将为肿瘤诊断与治疗提供新的标志物与靶标。前期实验证实KNG1蛋白具有抗GBM血管生成作用，GBM细胞源外泌体LncRNA-LINC00663可使血管内皮细胞KNG1基因表达增加，与GBM发生发展相关。本项目在细胞水平，研究LINC00663可通过GBM细胞释放的外泌体传递，调控内皮细胞增殖和血管生成，并进一步鉴定LINC00663结合的蛋白、核酸分子，揭示其靶向调控KNG1基因表达的作用机制；在GBM斑马鱼体内，检测LINC00663对KNG1基因表达和血管生成、肿瘤生长的调控作用；在GBM小鼠体内，探讨外泌体介导的siLINC00663干预，具有抗GBM血管生成和抑制肿瘤生长的作用。预期研究结果将阐明GBM细胞源外泌体LINC00663生物学功能及分子机制，并为GBM提供新的治疗靶点和途径。

胶质母细胞瘤（Glioblastoma Multiforme, GBM）是神经系统肿瘤研究热点。长链非编码 RNA（Long non-coding RNA, LncRNA）在不同肿瘤及肿瘤不同阶段具有不同的表达特征，与肿瘤的发生发展密切相关。外泌体（Exosome）介导肿瘤细胞间的信息传递，在肿瘤的发生、发展及转移过程中具有重要的调控作用。肿瘤细胞来源的外泌体 LncRNA 在促进肿瘤细胞增殖，肿瘤生长过程中具有显著功能，因此深入研究外泌体LncRNA的功能和作用机制，对于发现新的分子诊断标志物和肿瘤靶向治疗具有重要意义。我们前期研究发现KNG1在GBM中表达下调，并具有抗GBM血管生成作用，生物信息学分析结果显示LncRNA-LINC00663能够调控KNG1表达，GBM细胞源外泌体LncRNA-LINC00663可使血管内皮细胞KNG1基因表达增加。在此基础上，本项目拟揭示lncRNA-LINC00663及GBM细胞来源的外泌体lncRNA-LINC00663在GBM疾病进展中的作用及调控KNG1基因表达的机制，探讨其作为GBM诊断标志物和治疗靶标的可能性。结果发现LINC00663在胶质瘤癌组织中表达上调，并与胶质瘤分级相关。LINC00663可在胶质瘤细胞来源的外泌体中富集，并促进血管内皮细胞的增殖和血管生成。LINC00663定位在细胞质和细胞核，能够促进胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移能力，机制研究发现其不能直接调控KNG1表达，可能通过调控PI3K/Akt和MAPK通路从而影响胶质瘤的恶性表型。外泌体介导的siLINC00663传递能够抑制胶质瘤细胞的增殖、侵袭和迁移。本研究发现了LncRNA-LINC00663在胶质瘤中高表达并与胶质瘤分级相关，验证了LncRNA-LINC00663促进胶质瘤细胞增殖、转移以及外泌体LncRNA-LINC00663促进血管内皮细胞增殖和血管生成的生物学功能并揭示了其相关分子机制，为LncRNA-LINC00663作为胶质瘤的分子诊断与靶向治疗提供了理论和实验依据。此外，外泌体介导的siLINC00663对胶质瘤恶性表型的抑制，提示外泌体作为胶质瘤靶向治疗的载体具有良好应用前景。