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FAS-AS1在乳腺癌组织中的表达及其对宿主基因sFas表达的影响

 SIBCS 2020-08-27


周树伟,苏蓓蓓,周勇

河南省新乡市中心医院

  近年来人们发现,许多基因可转录为不具备蛋白编码能力的非编码RNA,与传统的通过编码蛋白发挥生物学功能的蛋白编码基因不同的是,非编码RNA并不能编码蛋白,而是以RNA的形式在多种生命进程中发挥调控作用。长链非编码RNA(lncRNA)是一类转录本长度超过200nt,在生物体内具有广泛的调控作用非编码RNA分子。反义lncRNA是一类基因序列与宿主基因mRNA互补,转录方向与其相反的lncRNA分子。反义lncRNA可通过转录、转录后修饰以及表观遗传学水平等多层面广泛参与调控细胞的生长分化、发育和死亡等众多生理病理进程。FAS-AS1是一个位于Fas基因1号内含子反义链上的反义lncRNA,其可在正常人类心脏、胎盘、肝脏、肌肉和胰腺等成体组织中表达,在肾脏中表达量极低,而在脑和肺组织中则不表达。在肿瘤组织中,相对于正常人外周血B淋巴细胞,FAS-AS1在B细胞淋巴瘤患者外周血和淋巴瘤细胞中特异低表达。并且,B细胞淋巴瘤中FAS-AS1mRNA的低表达与其宿主基因Fas的可溶性受体(sFas)mRNA表达呈负相关。然而,目前还未见FAS-AS1表达及其对Fas基因影响在乳腺组织和肿瘤中的研究报道。本研究拟观察FAS-AS1和sFasmRNA在乳腺癌和相应癌旁组织中的表达差异及FAS-AS1与乳腺癌临床病理的相关性,进一步分析乳腺癌细胞中FAS-AS1对sFasmRNA和细胞增殖能力的影响。

  目的:探讨反义长链非编码RNA(lncRNA)Fas反义转录(FAS-AS1)在乳腺癌组织中的表达以及对其宿主基因Fas表达和乳腺癌细胞增殖能力的影响。

  方法:应用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)方法,检测了40例乳腺癌患者的肿瘤组织和对应的正常乳腺组织及乳腺癌细胞中FAS-AS1和Fas基因的表达情况,分析FAS-AS1在乳腺癌细胞中对Fas基因表达和乳腺癌细胞MCF-7增殖能力的影响。

  结果:乳腺癌组织中FAS-AS1表达(0.413±0.314)显著低于癌旁组织(1.101±0.599)(P=0.000),而sFas相对表达量(3.039±1.708)显著高于癌旁组织(1.100±1.077)(P=0.001),乳腺癌细胞中FAS-AS1表达显著低于正常乳腺细胞(P<0.01),sFas则显著高于正常乳腺细胞(P<0.01),且两者表达呈负相关(r=-0.751,P=0.020)。FAS-AS1在乳腺癌中的表达与肿瘤大小(r2=0.351,P=0.025)和淋巴结转移(r2=0.265,P=0.043)显著相关。在MCF-7细胞中转染pcDNA3.1-FAS-AS1质粒后,sFas表达显著降低(1.000±0.265与0.292±0.052)(P<0.05),且细胞的增殖能力显著下降(P<0.05)。

  结论:乳腺癌中特异性低表达的反义lncRNAFAS-AS1对其宿主基因Fas的表达及乳腺癌细胞的增殖能力有一定影响作用。

  过去10年来,反义lncRNA由于其在肿瘤中的重要作用,正越来越受到人们的重视,已有学者通过高通量测序方法,系统地研究肿瘤中差异表达的反义链基因的特点。目前已有部分反义链lncRNA在乳腺癌中的功能和机制得以明确。如反义链lncRNA-HOTAIR在正常乳腺组织中低表达,但在乳腺癌原位肿瘤和转移灶中表达量显著上调,且其高表达对乳腺癌患者的预后有较好的预测作用。此外,HOTAIR可反式作用miR-568表达,进而介导下游NFAT5蛋白表达,促进乳腺癌细胞上皮间质转化。可见,反义链lncRNA在乳腺癌发生发展中发挥重要作用,并有极大的研究空间。

  2005年,Yan等在Fas基因的1号内含子上发现一个基因内反义链基因FAS-AS1。本研究首次报道FAS-AS1可在乳腺组织中表达,通过检测40例乳腺癌组织和癌旁正常乳腺组织,我们发现FAS-AS1在乳腺癌组织中的表达显著低于正常乳腺组织,且FAS-AS1在乳腺癌细胞中的表达量亦低于正常乳腺细胞。这些结果提示FAS-AS1也可在体细胞恶性肿瘤中表达。通过与临床病理特征进行相关性分析,本研究中发现FAS-AS1的表达和肿瘤组织的大小和淋巴结显著相关。后续我们在细胞学水平通过构建过表达质粒内源性上调乳腺癌细胞系中FAS-AS1表达水平,检测其对肿瘤细胞增殖能力的影响,发现过表达FAS-AS1可以显著抑制乳腺癌细胞MCF-7的增殖能力,这进一步提示了FAS-AS1是一个乳腺癌相关的重要调控因子。

  依赖于其基因座的位置,反义lncRNA可以通过转录正调控或负调控其宿主基因的表达。既往研究证实:FAS-AS1可能作为一个反式作用因子保护机体T淋巴细胞逃逸Fas/FasL介导的细胞凋亡;Sehgal等证实在B淋巴细胞瘤中,FAS-AS1可与RBM5结合,与之相互作用,影响Fas基因6号外显子的转录,进而抑制sFas表达。我们的研究发现,sFas在乳腺组织中的表达显著高于正常乳腺组织,且其在乳腺癌细胞中的表达量亦高于正常乳腺细胞。并且FAS-AS1和sFas在乳腺癌组织中的表达呈负相关。提示我们在乳腺癌中FAS-AS1可能也对Fas基因的转录具有调控作用。进一步发现内源性高表达FAS-AS1的MCF-7细胞中sFas的表达水平要比对照细胞低约3.4倍,这提示FAS-AS1自身的转录有可能抑制了其宿主基因Fas的转录。然而其具体调控机制如何,是否与B淋巴细胞瘤中机制一致,这一调控机制对乳腺癌的发生发展意义如何?这些问题都值得进一步的深入研究。

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