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c-Myc诱导的长链非编码RNA CILR1促进肿瘤细胞有氧糖酵解的作用及机制研究

批准号:
32100622
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
曹利勉
依托单位:
学科分类:
细胞代谢、应激及稳态调控
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹利勉

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
大量研究表明,肿瘤细胞的有氧糖酵解进程对肿瘤的发生发展至关重要。原癌基因c-Myc可通过转录调控大量编码蛋白基因促进有氧糖酵解,但对于c-Myc转录的长链非编码RNA是如何参与有氧糖酵解进而调控肿瘤发生发展的机制仍知之甚少。申请人前期研究发现c-Myc诱导的长链非编码RNA CILR1能促进肿瘤细胞的有氧糖酵解进程且特异性结合糖酵解限速酶HK2。因此提出假说:肿瘤细胞中c-Myc→CILR1→HK2信号通路通过促进有氧糖酵解进程发挥促癌作用。本项目将在已有的工作基础上,利用分子生物学和细胞生物学实验方法深入研究上述信号通路对肿瘤细胞有氧糖酵解的促进作用及具体分子机制;通过小鼠异种移植瘤模型和生物信息学分析TCGA数据库等阐明CILR1与肿瘤发生发展的相关性。本项目的进行有助于从长链非编码RNA这一角度完善c-Myc与肿瘤有氧糖酵解之间的调控网络,从而为肿瘤治疗提供新的理论依据和潜在靶点。
英文摘要
A large number of studies have shown that the aerobic glycolysis process of tumor cells is very important for the occurrence and development of tumor. The proto-oncogene c-Myc can promote aerobic glycolysis through transcriptional regulation of many protein-coding genes. However, little is known about the mechanism of how c-Myc transcribed long non-coding RNA participates in aerobic glycolysis to regulate the occurrence and development of tumors tumor development. Our previous study found that c-Myc-induced long non-coding RNA CILR1 can promote the aerobic glycolysis process of tumor cells, and specifically bind to the glycolysis rate limiting enzyme HK2. Therefore, we hypothesized that the c-Myc→CILR1→HK2 signaling pathway in tumor cells plays a carcinogenesis role by promoting the aerobic glycolysis process. Based on the existing work, this project will adopt experimental methods on molecular biology and cell biology to deeply study the promoting effect of the above signaling pathway on aerobic glycolysis of tumor cells, as well as the detailed molecular mechanism. Moreover, the correlation between CILR1 and tumor occurrence and development would be clarified through the mouse xenotransplantation tumor model and bioinformatics analysis of TCGA database. The implementation of this project helps to improve the regulatory network between c-Myc and aerobic glycolysis of tumors from the perspective of long non-coding RNA, thus providing new theoretical bases and potential targets for tumor therapy.
肿瘤是世界范围内的一个主要公共健康问题,造成了全球每年近千万人的死亡。到目前为止,对于许多肿瘤依然没有有效的诊断方法和治疗手段。长链非编码RNA是一类长度大于200nt的、不具有编码蛋白质功能的RNA,可以通过表观遗传、转录、转录后等多种水平调控基因表达。c-Myc是重要的转录因子,能转录调控大部分基因调控肿瘤的生长、增殖、死亡和迁移等生物学功能,从而影响肿瘤发生发展。本项目旨在发现转录因子c-Myc调控的长链非编码RNA调控肿瘤发生发展,在项目支持期间我们发现了一条被c-Myc转录调控的lncRNA CILR1(LINC02562),其在大部分癌组织中表达量高于相应癌旁组织,包括肝癌、肺癌等大多数类型癌症。通过分析UALCAN数据库发现,LINC02562在肺鳞癌和肺腺癌数据中都差异表达。且实验过程中,发现其在肺癌中表达量极高,于是选择进一步在肺癌中进行研究。我们实验发现敲低LINC02562后肺癌细胞明显死亡,且死亡表型明显强于其他表型。转录组数据分析显示,LINC02562与免疫通路存在关联性,其中NF-κB信号通路被显著富集。鉴于已有文献报道:DNA损伤会导致cGAS-STING信号通路激活,同时活化NF-κB。于是我们验证发现敲低LINC02562细胞中的cGAS-STING通路会被激活。DNA损伤验证实验也进一步明确:敲低LINC02562会造成肺癌细胞中DNA损伤持续累积引发细胞死亡。我们研究发现,LINC02562与DNA修复蛋白NTHL1直接结合,肺癌中高表达的LINC02562通过与YBX1竞争性结合NTHL1,调控NTHL1酶活处于平衡状态。当我们对LINC02562敲低时,细胞中与YBX1竞争的LINC02562大大减少,导致YBX1与NTHL1结合增多,NTHL1被过度激活,NTHL1过度修复造成新的DNA损伤,最终导致细胞死亡。我们阐明了在肺癌中高表达的 LINC02562 通过与 YBX1 竞争性结合 NTHL1,促进肺癌细胞中的DNA损伤应答进而促进肺癌发生发展的机制,为临床抗肺癌药物提供了一个全新的潜在靶点。
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