幽门螺杆菌调节circZRANBl的m~6A修饰促进胃癌进展的作用及机制研究

研究背景:胃癌(gastric cancer,GC)的恶性程度高,患者预后差,5年生存率低。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)感染被认为是引起胃粘膜细胞恶性转化的重要危险因素之一。但其作用机制还不完全清楚。因此,探究幽门螺杆菌介导胃粘膜细胞恶性转化的分子机制并寻找胃癌进展过程中的关键靶点分子对于提高胃癌患者的生存率至关重要。环状RNA(circular RNAs,circRNAs)及RNA的N6-腺苷酸甲基化(m6A)修饰是目前的前沿热点领域,circRNAs的表达失调或RNA的m6A修饰异常均与肿瘤发生密切相关。但是对于幽门螺杆菌是否调控宿主细胞中circRNAs的m6A修饰目前未见报道。本论文从Hp调控circZRANB1的表达及其m6A甲基化修饰的角度探讨Hp的致病新机制,并探究circZRANB1在胃癌细胞中的生物学功能及其调控机制,评估其作为胃癌早期诊断与治疗靶点的潜在价值。研究方法:1.运用Western Blot检测Hp感染对胃癌细胞中m6A修饰相关酶的蛋白质表达水平的影响。2.运用qRT-PCR、MeRIP-qPCR检测Hp感染对circZRANB1的表达水平及RNA的m6A甲基化修饰的影响。3.运用qRT-PCR、MeRIP-qPCR、RIP、核质分离实验、免疫荧光实验研究METTL3对circZRANB1的表达及m6A修饰水平的调控以及METTL3介导的circZRANB1的m6A修饰调控该环状RNA表达水平的机制。4.运用qRT-PCR、RNase R及ActD处理等实验检测circZRANB1的稳定性。5.利用EdU、CCK8、克隆形成、Transwell实验检测circZRANB1过表达或干扰对胃癌细胞增殖和迁移的影响。6.运用 RNA pull-down、qRT-PCR、RIP 等实验探究 circZRANB1 与 m6A“阅读蛋白”IGF2BP2的相互作用以及二者形成的复合物对下游靶分子的调控及机制。实验结果:1.Hp对胃癌细胞中m6A修饰有关酶METTL3,FTO,ALKBH5的表达调控:Hpselleck激酶抑制剂感染可显著上调胃粘膜上皮细胞AGS中METTL3的蛋白表达水平,而对FTO及ALKBK5的表达无显著影响。2.Hp对circZRANB1的表达水平及m6A修饰水平的影响及机制:Hp感染可上调胃癌细胞中circZRANB1的表达及m6A修饰水平。发生m6A修饰的circZRANB1可被m6A“阅读蛋白”YTHDC1识别、结合并促进circZRANB1的核输出。3.CircZRANB1具有比线性分子ZRANB1更高的稳定性:利用ActD及RNase R分别处理胃癌细胞及细胞RNA,线性分子ZRANB1的mRNA水平显著降低,而circZRANB1的表达基本不变,表明circZRANB1比线性ZRANB1更稳定。4.CircZRANB1的生物学功能:circZRANB1在胃癌细胞中过表达可促进其增殖及迁移能力,而沉默circZRANB1则出现相反的表现。5.CircZRANB1发挥功能的机制:IGF2BP2与circZRANB1特异性结合,二者形成的复合物可显著升高下游靶分子Lapatinib体外SERPINE2的mRNA以及蛋白水平。6.CircZRANB1可通过其下游分子SERPINE2发挥功能:在敲低circZRANB1的细胞中同时过表达SERPINE2可逆转由circZRANB1敲低所介导的生物学功能。实验结论:幽门螺杆菌感染可增加circZRANB1的m6A修饰及表达水平,发生m6A修饰后的circZRANB 1在细胞核中被YTHDC1识别、结合并促进该环状RNA向细胞质转运,细胞质中的circZRANB 1可与IGF2BP2相互作用,二者形成的复合物可增加SERPINE2的稳定性及表达,进而促进胃癌细胞的增殖及迁移。本研究从Hp调控环状RNA的m6A甲基化biopsie des glandes salivaires修饰的视角揭示其致病机制,并为以环状RNA circZRANB1为靶点的新型抗胃癌药物的开发提供了理论依据。