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背景:肺癌是全球肿瘤死亡的首要原因,2022年最新数据显示肺癌死亡病例数占全球所有癌症死亡的21.4%。根据组织学肺癌分为两种主要亚型:小细胞肺癌(small cell lung cancer,SCLC)和非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC),后者占肺癌总数的85%以上。NSCLC易发生转移,最常扩散到骨骼、脑和肝脏等。由于大多数转移性NSCLC患者在诊断时无法手术,预后较差,5年生存率小于20%。因此关于NSCLC侵袭转移的机制研究对于改善患者预后具有重要价值。RNA结合蛋白(RNA binding protein,RBP)通过与RNA结合参与RNA的剪接、转运、稳定、降解及甲基化修饰等过程。RNA结合基序蛋白10(RNA-binding motif protein 10,RBM10)是一种定位于细胞核的RBP,作为一种潜在的抑癌因子,RBM10最主要的功能是选择性剪接,RBM10丰度和活性的变化可导致某些RNA剪接模式的变化,其中最经典的是RBM10通过调控NUMB选择性剪接抑制Notch信号和细胞增殖,目前多数的研究集中于RBM10对mRNA选择性剪接的作用,而RBM10与非编码RNA的作用机制研究较少。通过紫外交联免疫沉淀结合高通量测序(crosslinking-immunprecipitation and high-throughput sequencing,Clip-Seq)发现 RBM10 与长链非编码 RNA 核富集转录体 1(long non-coding RNA nuclear enriched abundant transcript 1,LncRNA Neat1)有多个峰结合位点。LncRNANeat1在多种肿瘤中发挥促癌作用,且通过3’端选择性剪接后加工产生两个剪接体,LncRNANeat11(3.7kb)和LncRNA Neat1_2(22.7kb)。目前尚未有研究报道RBM10调节LncRNANeat1选择性剪接的机制及其剪接体在NSCLC中的功能。目的:本研究旨在通过组织学及细胞学实验明确RBM10在NSCLC中的表达水平,通过构建RBM10过表达及沉默的NSCLC细胞株研究RBM10对细胞侵袭转移的影响,并深入探索了 RBM10与LncRNANeat1在NSCLC侵袭转移中的作用机制。方法:1.收集56例NSCLC组织及癌旁组织,采用免疫组织化学染色及Western Blot方法比较NSCLC组织与癌旁组织中RBM10蛋白的表达水平,采用Western Blot方法比较NSCLC细胞系(A549、H1299)与支气管上皮细胞(BEAS-2B)中RBM10蛋白的表达水平。2.通过慢病毒转染在NSCLC细胞(A549、H1299)中构建RBM10稳定过表达及沉默的细胞株,采用Transwell侵袭实验及细胞划痕实验检测细胞侵袭转移情况,并通过Western Blot方法检测上皮-间充质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)相关蛋白(N-cadherin、E-cadherin 和 Vimentin)表达水平。3.采用Clip-Seq技术筛选与RBM10结合的RNA,明确RBM10与LncRNANeat1存在结合位点,并通过RNA结合蛋白免疫沉淀(RNA binding protein Immunoprecipitation,RIP)技术验证 RBM10 与 LncRNANeat1 的靶向关系,4.采用实时荧光定量 PCR(realtime fluorescence quantitative PCR,RT-qPCR)方法检测NSCLC细胞中RBM10过表达及沉默前后LncRNANeat1表达水平的变化。5.采用RT-qPCR方法在NSCLC细胞系及组织中检测LncRNANeat1_2表达水平,并分析RBM10与LncRNANeat1_2的相关性。6.采用RT-qPCR方法检测NSCLC细胞中RBM10过表达及沉默前后LncRNA Neat1_2表达水平的变化,并根据LncRNANeat1与LncRNANeat1_2表达水平的变化评估LncRNANeat1 1的表达水平。7.在RBM10沉默的A549细胞株中,通过siRNA干扰片段转染敲低LncRNA Neat1_2,采用Transwell侵袭实验及细胞划痕实验检测细胞侵袭转移情况,并通过Western Blot方法检测EMT相关蛋白(N-cadherin、E-cadherin和Vimentin)表达水平。8.采用Western Blot方法检测RBM10过表达及沉默前后PTEN蛋白水平、PI3K、AKT、mTOR蛋白水平及磷酸化水平的变化,并在RBM10沉默的A549细胞株中敲低LncRNANeat1 2,检测上述蛋白水平及磷酸化水平,明确RBM10通过 LncRNANeat1_2 影响 PTEN/PI3K/AKT/mTOR 通路的活化。结果:1.与癌旁组织比较,NSCLC组织中RBM10的表达水平明显降低(P<0.05)。与支气管上皮细胞(BEAS-2B)比较,NSCLC细胞系(A549、H1299)中RBM10的表达水平明显降低(P<0.05)。2.在NSCLC细胞(A549、H1299)中成功构建RBM10稳定过表达及沉默细胞株。与阴性对照组比较,RBM10过表达抑制NSCLC细胞的侵袭转移(P<0.05),并抑制细胞发生EMT(P<0.05);RBM10沉默促进NSCLC细胞的侵袭转移(P<0.05),并促进细胞发生EMT(P<0.05)。3.采用Clip-seq技术分析显示RBM10结合4040个RNA,其中包括353个LncRNA,且发现RBM10与LncRNANeat1存在多个峰结合位点。应用RIP实验证实RBM10募集了丰富的LncRNANeat1。4.与阴性对照组比较,RBM10过表达抑制LncRNANeat1的表达(P<0.05),而 RBM10 沉默促进 LncRNANeat1 的表达(P<0.05)。5.通过对LncRNANeat1两个剪接体结构的分析并结合Clip-seq实验结果发现RBM10主要与剪接体LncRNANeat1_2结合,因此我们进一步研究了 LncRNA Neat1_2在NSCLC中的表达水平及RBM10对其调控作用。LncRNANeat1_2在NSCLC组织及细胞中高表达(P<0.05),且在NSCLC组织中RBM10与LncRNANeat1_2表达水平具有负相关性(P<0.05)。6.与阴性对照组比较,RBM10过表达组中LncRNANeat1_2表达水平明显降低(P<0.05),Neat1_2/Neat1比例明显下降(P<0.05);RBM10沉默组中LncRNANeat1_2表达水平明显升高(P<0.05),Neat1_2/Neat1比例明显上升(P<0.05)。经数据分析发现与阴性对照组比较,RBM10过表达组中LncRNANeat11表达量明显升高(P<0.05),RBM10沉默组中LncRNA Neat11表达量明显减少(P<0.05)。7.在RBM10沉默的A549细胞株中敲低LncRNANeat1_2后NSCLC细胞侵袭及转移能力下降(P<0.05),并抑制细胞发生EMT(P<0.05)。8.RBM10过表达上调PTEN蛋白的表达水平(P<0.05),并抑制PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化(P<0.05);相反地,RBM10沉默抑制PTEN蛋白的表达(P<0.05),并促进PI3K、AKT、mTOR蛋白的磷酸化(P<0.05)。在RBM10沉默的A549细胞株中敲低LncRNANeat1_2后可回复RBM10沉默对上述蛋白的影响。结论:1.RBM10在NSCLC组织及细胞中低表达,与NSCLC细胞的侵袭转移相关。2.RBM10调控LncRNANeat1的选择性剪接,导致两个剪接体LncRNANeat11和LncRNANeat1_2比例失衡。3.LncRNANeat1_2 在 NSCLC 组织中高表达,且 RBM10 与 LncRNANeat1_2的表达水平呈负相关。4.RBM10 通过下调 LncRNANeat1_2 影响 PTEN/PI3K/AKT/mTOR 通路的活化抑制NSCLC细胞的侵袭转移。