脑胶质瘤长链非编码RNA的表达谱和功能研究

脑胶质瘤作为中枢神经系统最常见的原发性肿瘤，至今尚难以根治。长链非编码RNA（lncRNA）是基因组非编码序列的转录产物，数量以万甚至十万计，本身不编码蛋白质，但对基因表达具有重要的调控作用。大部分lncRNA在神经系统中有表达，因此极有可能参与脑胶质瘤的病理过程。已发现lncRNA与多种肿瘤相关，但在脑胶质瘤中尚缺乏系统性的研究。本项目利用高通量lncRNA芯片技术在不同级别的胶质瘤组织、胶质瘤细胞系和正常脑组织中系统研究lncRNA的表达谱，通过信息分析技术从中筛选出在胶质瘤和正常脑组织中差异表达的lncRNA，进一步利用qRT-PCR、序列测定等生物技术验证其表达水平；然后针对差异表达的lncRNA构建siRNA，用病毒载体包装后转染胶质瘤细胞系，检测胶质瘤细胞的体外增殖和侵袭能力、以及体内成瘤能力的改变，以明确lncRNA在胶质瘤增殖、侵袭过程中的作用，有重要的科学和现实意义。

背景：脑胶质瘤是颅内最常见的神经系统原发恶性肿瘤，至今尚难以根治。长链非编码基因是近年来研究热点，不但使我们对基因组的认识更加全面，而且从分子角度治疗肿瘤带来新思路。.方向：课题组利用长链非编码表达谱芯片，筛选出差异表达基因，利用多种生物信息学方法，利用lncRNA和mRNA的相互作用关系作为研究的切入点和桥梁，从中发现在脑胶质瘤中可能起关键作用的基因，并对非编码基因的功能和相关机制进行研究。.主要内容及关键数据：课题组获得国家自然科学基金资助后，利用Agilent Arraystar 2.0芯片，成功建立胶质母细胞瘤和正常脑组织的长链非编码RNA（lncRNA）和信使RNA（mRNA）的表达谱数据。对随机选取的6条基因RT-PCR的结果显示出与芯片结果良好的一致性，从而在一定程度上证实了芯片数据的可靠。然后利用基因共表达网络分析、聚类分析、基因功能注释亚组分析等生物信息学手段，筛选出两组样品差异表达的lncRNA和mRNA，并从中定位出可能在胶质瘤病理机制中起潜在关键作用的多组感兴趣编码和非编码基因。然后利用RT-PCR技术，在更大样本中验证感兴趣基因的表达。结合TCGA数据库和课题组临床随访数据，对验证后的差异表达基因进行临床预后分析，从中进一步筛选出同胶质瘤临床预后相关的5条关键基因。我们对其中的非编码基因ANXA2P2和编码基因SAMSN1、SALL4进行了重点研究，发现上述这些基因高表达同胶质瘤临床预后不良显著相关。我们重点对非编码基因ANXA2P2进行研究，通过构建特异性的siRNA，在胶质瘤细胞株U87和U251中敲减ANXA2P2的表达，发现胶质瘤细胞株的侵袭能力显著下降。我们推测ANXA2P2参与调控胶质瘤细胞株侵袭能力的机制之一，是与其对应的编码基因ANXA2竞争性的结合特定的miRNA。通过生物信息分析，我们发现ANXA2P2和ANXA2的3’非编码区确实存在特定miRNA的共同结合位点。目前，我们正在利用基因沉默、过表达技术，以及荧光素酶（luciferase）技术，验证我们上述推测，这一步实验目前尚在进行之中。.主要成果：在项目支撑下，已发表项目相关的SCI论文3篇，申请1项国家发明专利，已培养2名具有临床科研能力的研究生。.科学意义：有利于寻找更可靠肿瘤标记性基因和灵敏度更高的治疗靶点，为胶质瘤的病因学和治疗学研究提供了新的方向。