PLOS ONE: Minskning av MIR-202-3p uttryck, en roman tumörsuppressor i Gastric Cancer

Abstrakt

Nya studier har visat att mikroRNA är involverade i utvecklingen och utvecklingen av cancer. Här fann vi att MIR-202-3p var ofta nedregleras i magcancer vävnader. Överuttryck av MIR-202-3p i gastriska cancerceller MKN-28 och BGC-823, markant undertryckt celltillväxt och inducerad cell apoptos både In vitro Mössor och In vivo
. Dessutom GLI1 uttryck var ofta positiv magcancer vävnader och omvänt korrelerade med MIR-133b uttryck. Vi visar att transkriptionsfaktor GLI1 var ett mål för MIR-202-3p och spelar en viktig roll som förmedlare av de biologiska effekterna av MIR-202-3p i magcancer. MIR-202-3p inhiberade också expressionen av γ-catenin och BCL-2. Sammantaget tyder dessa upptäckter att MIR-202-3p kan fungera som en ny tumörsuppressor i magcancer och dess antitumöraktivitet kan tillskriva direkt inriktning och hämning av GLI1

Citation. Zhao Y, Li C, Wang M, Su L, Qu Y, Li J, et al. (2013) Minskning av MIR-202-3p uttryck, en roman tumörsuppressor, i magcancer. PLoS ONE 8 (7): e69756. doi: 10.1371 /journal.pone.0069756

Redaktör: William C. S. Cho, Queen Elizabeth Hospital, Hong Kong

Mottagna: 28 februari 2013, Accepteras: 11 juni 2013, Publicerad: 25 juli 2013

Copyright: © 2013 Zhao et al. Detta är en öppen tillgång artikel distribueras enligt villkoren i Creative Commons Attribution License, som tillåter obegränsad användning, distribution och reproduktion i alla medier, förutsatt den ursprungliga författaren och källan kredit

Finansiering:. Denna studie stöddes av bidrag från National Natural Science Foundation i Kina (nr. 81.072.012, 81.101.847, 81.172.324, 91.229.106 och 81.272.749), vetenskap och teknik kommissionen i Shanghai kommun (nr. 10jc1411100, 11jc1407602, 09DZ1950100, 09DZ2260200, 12XD1403700 och 12PJ1406300), Key Projekt i National Science and Technology pelare Program Kina (nr 2011BA203191), forskningsfonden Doktorsprogrammet för högre utbildning i Kina (nr 20110073110071), Key Project Shanghai utbildningsnämnden (nr. 12ZZ102, 12ZZ105) och Innovation Stiftelsen för doktorer av Shanghai Jiao Tong University School of Medicine (BXJ201213). Finansiärerna hade ingen roll i studiedesign, datainsamling och analys, beslut att publicera, eller beredning av manuskriptet

Konkurrerande intressen:.. Författarna har förklarat att inga konkurrerande intressen finns

Introduktion

Gastric cancer (GC) är en av de vanligaste maligniteter och andra de vanligaste orsakerna till cancerrelaterad död i världen [1]. Även framsteg inom behandling, är en besvikelse överlevnaden av patienter med GC, är detta främst på grund av bristen på specifika terapeutiska mål. Därför är det viktigt att identifiera de molekylära mekanismer som ligger bakom utvecklingen av magcancer.

MicroRNAs (miRNA) är en klass av små (18-25 nukleotider), icke-kodande, enkelsträngade endogena RNA. De undertrycker proteinuttryck genom att interagera med perfekt eller ofullständig komplementära sekvenser belägna i 3'untranslated regioner (3'UTRs) av målgener. Studier under de senaste åren har visat att oreglerad miRNA spelar viktiga roller i olika typer av cancer [1] - [4], inklusive GC [5] - [13]. Data från studien på miRNAs och deras målgener kan ge spännande terapeutiska möjligheter [3].

Vi har nyligen identifierat flera miRNA avreglerade i GC, såsom nedreglering av MIR-126 [14], MIR-409-3p [15], mIR-625 [16], och uppreglering av miR-21 [17], mIR-301a. [18] Även om många miRNA har identifierats associera med GC måste mekanismen för dessa miRNA i gastric tumörbildning fortfarande utredas. I vårt tidigare arbete, var många förmodade miRNA som visade differentiellt uttryck mellan GC vävnader och deras intilliggande icke-tumörvävnader från 28 patienter som identifierats [19]. Bland dem, MIR-202-3p var en av de mest signifikant minskade miRNA. Men rollen av MIR-202-3p i GC sällan undersökts.

MIR-202-3p, tidigare namngiven HSA-MIR-202, som ligger inom en kromosom fragila stället i 10q26. Strykning av det fragila stället har associerats med endometrial [20], hjärntumörer [21], [22]. MIR-202 har rapporterats avregleras i bröstcancer [23], [24], livmoderhalscancer skivepitelcancer [25], kolorektal cancer [26] och follikulärt lymfom [27]. Petrocca et al. fann att miR-202 var nedreglerade i kronisk gastrit [28]. MIR-202 har visat sig vara nedregleras av 4-hydroxynoneal (HNE) i HL-60-leukemiceller [29]. En nyligen genomförd studie visade också att MIR-202 riktar sig direkt proto-onkogen MYCN, vilket resulterar i inhibition av neuroblastom celltillväxt [30].

Här visar vi en generell minskning av MIR-202-3p expressionsnivån i 150 GC vävnader jämfört med icke-tumörvävnad och upptäcker att Mir-202-3p nivåer är förknippade med tumörstorlek och patienter ålder. Dessutom upptäckte vi, för första gången, att MIR-202-3p kan hämma tillväxten och inducera apoptos av GC-celler både In vitro Mössor och In vivo Musik av direkt rikta transkriptionsfaktor GLI1 och hämma uttryck av GLI1 målgener γ-catenin och BCL-2.

Material och metoder

Etik uttalande

skriftligt informerat samtycke har erhållits från alla deltagare
. Studien godkändes av den mänskliga forsknings etikkommitté Ruijin Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University (Blandnings 08-028), den försöksdjurs etikkommitté Ruijin Hospital (elektrolytkondensatorer 11-062). Djurförsök genomfördes i enlighet med ett protokoll som godkänts av Institutional Animal Care och användning kommittén (IACUC) vid Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, Kina.

Cell Culture

Human GC cellinjer SGC -7901 och BGC-823 köptes från Shanghai institut för Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences (Shanghai, Kina). MKN-45 och MKN-28 cellinjer erhölls från den japanska Cancer Research Resources Bank (Tokyo, Japan). NCI-N87, AGS, KATO III och SNU-1 cellinjer ursprungligen köptes från American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA). Humana embryonala njurcellinjen 293T (HEK-293T) bevarades i vårt institut. Cellerna lagras, återhämtat sig från kryokonservering i flytande kväve och används vid tidiga passager. Alla celler hölls i RPMI-1640-medium plus 10% fetalt bovint serum (FBS) och odlades i 5% CO2 fuktad atmosfär. Exponentiellt växande celler användes för experiment.

Patient Vävnader

Primära GC vävnader och matchade icke-tumörvävnad erhölls från 150 GC patienter som genomgick radikal gastrektomi vid institutionen för kirurgi, Ruijin sjukhus, skola of Medicine, Shanghai Jiao Tong University. Prover snäpp fryst direkt efter operation. Samtliga prover bekräftades av oberoende patologisk undersökning. Ingen av patienterna erhöll preoperativ behandling. För alla patienter, klinisk-patologisk information fanns tillgänglig. Tumör klassificering enligt den internationella unionen mot cancer (2009).

RNA-isolering och kvantitativ realtids-PCR (QRT-PCR) Review

Totalt RNA extraherades från cellinjer och vävnadsprover med hjälp av Trizol reagens (Invitrogen, Carlsbad, USA) enligt tillverkarens instruktioner. Koncentrationer och renheten hos de RNA-proverna mättes med hjälp av elektrofores och spektrofotometriska metoder. Uttrycksnivåer MIR-202-3p och U6 snrna (RNU6B) analyserades i tre exemplar av stammen slinga RT-PCR-metod med användning av hårnåls det ™ miRNA qPCR Kvantifiering Kit (GenePharma, Shanghai, Kina) med specifika primers formiR-202-3p och U6 snrna (RNU6B). Relativ miRNA uttryck av MIR-202-3p normaliserades mot den endogena kontroll, U6, med hjälp av DDCt metoden. MRNA-nivåer av GLI1 och GAPDH mättes i triplikat med hjälp av SYBR Green realtid PCR (Applied Biosystems, USA) genom att följa tillverkarens instruktioner. Kvantifiering utfördes med användning av DDCt relativa kvantifiering metod med Human GAPDH som en intern kontroll. Följande primrar användes: GLI1 (sense: 5'-GGA AGT CAT ACT CAC GCC TCG A-3 '; antisense: 5'-CAT TGC TGA AGG CTT TAC TGC A-3') [31] och GAPDH (sense: 5'-GGA CCT GAC CTG CCG TCT AG-3 '; antisense: 5'-GTA GCC CAG GAT GCC CTT GA-3'.) katalog

Transient Transfektion av miRNA härmar

MIR 202-3p härmar (dsRNA oligonukleotider) och negativa kontroll mimics1 (NC) (bemärkelse: 5'-UUC UCC GAA CGU GUC ACG UTT-3 ', antisense: 5'-ACG UGA CAC GUU CGG AGA ATT-3') köptes från GenePharma (Shanghai, Kina). Celler såddes i 6-brunnars plattor dagen före transfektion för att säkerställa 40% cellsammanflytning vid tidpunkten för transfektion. Transfektion av miRNA härmar in i celler utfördes med Lipofectamine 2000 ™ (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) enligt tillverkarens förfarande. De miRNA härmar användes vid en slutlig koncentration av 100 nM.

Cellproliferationsanalys

Vid 24 h efter transfektion med miRNA härmar, celler (2 x 10 ^{3 celler /brunn ) såddes i 96-brunnars plattor och inkuberades under 72 timmar. Cellproliferation bedömdes i triplikat genom vattenlösligt tetrazoliumsalt (WST) analys med användning av cellräkning Kit-8 (Dojindo, Kumamoto, Japan) och uppmätt enligt tillverkarens instruktion.}

Soft Agar kolonibildningsanalys

miRNA härmar transfekterade celler återsuspenderades med 0,3% mjuk agaros (A9045, låg gelningstemperatur, Sigma-Aldrich, USA) i RPMI 1640 innehållande 10% FBS och skiktades på 0,4% stelnat agar i RPMI 1640 innehållande 10% FBS i 6-brunnsplattor (1 x 10 ^{3 celler /brunn) vid 24 h efter transfektion. Plattorna inkuberades i 2 veckor. Kolonier innehållande minst 50 celler räknades.}

Apoptos Analys

En dag före transfektion med miRNA härmar, en × 10 ^{6-celler såddes i sex-brunnars plattor. Fyrtioåtta timmar efter transfektion skördades cellerna och färgades med AnnexinV /PI dubbel färgning kit (BD Biosciences, USA) enligt tillverkarens protokoll. Apoptotiska celler bedömdes i triplikat och upprepades tre gånger oberoende av varandra genom flödescytometri på en FACScan (Beckman Instruments, Fullerton, CA, USA).}

Retroviral Transfektion för stabila cellinjer

genomregion som inkluderade det primära transkriptet av mIR-202-3p klonades in i EcoRI-XhoI-stället i den modifierade pMSCV-GW-RfA-PGK-EGFP retroviral vektor. Negativa kontrollvektorerna hade ingen insert. HEK 293T-celler (1 x 10 ^{6 /brunn) ympades i 6-brunnars plattor dagen före transfektion. Tio ug retroviralt konstrukt innehållande antingen miR-202-3p eller ingen insats, 2 ug av gag /pol och 2 ug av VSVG samtransfekterades in i HEK 293T-celler med användning av Lipofectamine ™ 2000 reagenset och Opti-MEM I reducerat serummedium i varje tallrik. Virus skördades vid 48 h och 72 h efter transfektion genom viral uppsamlingsmedium (RPMI-1640 med 10% värmeinaktiverat FBS + 1% glutamin 20 mM HEPES). Infektioner av MKN-28-celler utfördes i närvaro av 8 pg /ml polybren i varje brunn i en 6-brunnsplatta. Cellerna spin infekterades vid 1500 rpm under 30 min vid rumstemperatur. Virusinnehållande supematanten avlägsnades efter 2 h. Positiva celler selekterades för GFP-expression genom FACS-sortering och namngav RV-miR-202-3p och RV-miR-kontroll respektive. MIR-202-3p uttryck bekräftades av QRT-PCR.}

tumörtillväxt i nakna möss

Man BALB /c nu /nu möss, vid sex veckors ålder (Institute of Zoology Chinese Academy of Sciences), inhystes vid en specifik patogen miljö i djurlaboratorieenhet, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, Kina. Mössen fick human vård och studieprotokoll genomfördes i enlighet med ett protokoll som godkänts av Institutional Animal Care och användning kommittén (IACUC) vid Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, Kina. Celler (100 pl, 2 × 10 ^{6 celler) från stabila transfekterade linjer RV-MIR-202-3p eller RV-MIR-kontroll samlades in och ympade subkutant i möss. Sex möss användes för varje grupp. Möss kontrollerades varje vecka, och tumör noduler mättes med ett skjutmått. Tumörvolymen (V) beräknades genom att använda ekvationen V = 4 /3π x L /2 x (W /2) 2, där L är mittaxel, och W är den mellersta axeln width.The tumörceller tilläts tillväxt 5-veckor och tumörtillväxtkurvor och hämmande hastigheterna~~POS=HEADCOMP beräknades. Efter mössen avlivades, alla tumörtransplantat ut, vägdes, skördas, fasta, och inbäddade. Varje experiment utfördes två gånger.}

TUNEL analys

Den terminala nucleotidyl transferas-medierad nick end märkning analys (TUNEL) utfördes enligt tillverkarens instruktioner av deadend ™ Colorimetric TUNEL System kit (Promega, USA). Vävnader fixerades i 10% neutraliserad formalin och inbäddade i paraffinblock. Sektioner (4 pm) bereddes sedan för undersökning. Efter avparaffinering ades sektionerna behandlades med 20 g /ml proteinas K under 10 min, med 0,3% H _{2O 2 i metanol under 10 min och 0,1% Triton X-100 i 0,1% natriumcitrat i 2 min på is. Då sektionerna inkuberades med TUNEL reaktionsblandningen under 60 min vid 37 ° C. Ytterligare inkubation med peroxidas-konjugerad antikropp utfördes under 30 min vid 37 ° C. Sektionerna färgades med diaminobensidin lösning under 10 min vid rumstemperatur och därefter motfärgades med hematoxylin.}

Immunohistokemi

Sektioner (6 mm tjock) av formalinfixerade, paraffininbäddade tumör specimenswere avparaffinerades i xylen och rehydratiserades i graderad alkohol. Endogent peroxidas blockerades med användning av 3% H _{2O 2 under 10 minuter. Följande antigenåtervinning i citratbuffert (pH 6,0), de vävnadssnitt inkuberade med normalt getserum för att blockera icke-specifik antikroppsbindning (20 min vid rumstemperatur). Sektionerna inkuberades sedan med GLI1 antikroppar (1:50, sc-20687, Santa Cruz Biotechnology Inc., Santa Cruz, CA) vid 37 ° C i humidchambers för 2 h. Efter tvättning med PBS tre gånger, inkuberades sektionerna med peroxidas-konjugerad anti-kanin-IgG under 1 h vid rumstemperatur. Därefter tillsattes glasen sköljdes med PBS och inkuberades under 5 min med DAB substrat för mindre än 30 min. Hematoxylin användes för motfärgning.}

Konstruktion av plasmider och luciferasaktiviteten Assay

En 203-bp hela längden av vildtyp (WT) Gli1-3'UTR eller mutant Gli1-3 ' UTR (mut) som innehåller den förmodade mIR-202-3p bindningsställe syntetiserades (Sangon, Shanghai, Kina). Efter digerering med Spel och Hindlll var de fragment av vildtyp och mutant Gli1-3'UTR klonas in i Spel-och Hindlll-ställena i pMIR-Report Luciferase vektor (Applied Biosystems) och benämndes pMIR /GLI1 och pMIR /GLI1 /mut, respektive. DNA-sekvensering användes för att verifiera konstruktionerna.

HEK-293T-celler ympades i 24-brunnsplattor 24 timmar före analysens prestanda. I varje brunn, 100 ng pMIR /GLI1 eller pMIR /GLI1 /mut, 2 ng pRL-TK (Promega, Madison, WI, USA) innehållande Renilla luciferas och 100 nM miRNA härmar samtransfekterades med användning av Lipofectamine ™ 2000 reagenset och Opti-Memi reducerat serummedium. Relativa luciferasaktiviteten beräknades 48 h efter samtransfektion med användning av Dual-Glo Luciferase assay (Promega, USA) enligt tillverkarens förfarande. Firefly luciferasaktiviteten normaliserades till Renilla luciferasaktiviteten.

Western blot-analys

Celler och tumörlyserades med hjälp av M-PER-reagens och Halt proteasinhibitorcocktail kit (Pierce, USA). Proteinkoncentrationen i cellysaten kvantifierades med användning av en BCA Protein Assay Kit (Pierce, USA). Protein separerades genom SDS polyakrylamidgelelektrofores och blottades på 0,22-im polyvinylidendifluorid-membran (Millipore, MA, USA). Följande specifika antikroppar användes: GLI1 (1:1000, Cell Signa Technology), γ-catenin (1:2000, BD Biosciences, USA), BCL-2 (1:2000, EPITMICS, USA), och GAPDH (1: 20000, Abcam, UK). Proteinnivåer normaliserades till den totala GAPDH

Konstruktion av GLI1 expressionsplasmid och transfektion

Genom att förstärka cDNA av MKN-28 med följande primers. Känsla (5'AGT TGA ACA TGG GAT ATC AT-3 ') och antisens (5'ATG CGG CCG CTT AGG CAC TA-3'), fullängds GLI1 erhölls, spjälkades med EcoR V och Not i och klenades in i pcDNA3.1-vektorn (Invitrogen) och benämndes pcDNA3 0,1-GLI1. DNA-sekvensering användes för att verifiera konstruktionerna.

Celler såddes i sex-brunnars plattor dagen före transfektion för att säkerställa 80 till 90% cellsammanflytning vid tidpunkten för transfektion. I varje brunn, transfekterades celler med 250 pmol av MIR-202-3p härmar eller kontroll, tillsammans med 4 ug pcDNA3.1-GLI1 eller pcDNA3.1 tom vektor, genom att använda Lipofectamine 2000. WST-analysen genomfördes vid 24 h post-transfektion, medan apoptos-analys genomfördes vid 48 h efter transfektion.

Statistisk analys

Kontinuerliga variabler jämfördes med användning av Students t
test för normalt distribuerade variabler och Wilcoxon rangsummetest för nonnormally distribuerade variabler. Förhållandet mellan de MIR-202-3p expressionsnivåer och clinicopathologic parametrar analyserades med användning av Pearson Chi-square test. Alla värden presenteras som medel ± SD. Alla statistiska analyser genomfördes med användning av PASW Statistics 18,0 programvara (IBM, USA). En tvåsidiga värdet av P Hotel <. 0,05 ansågs statistiskt signifikant

Resultat

Uttrycket av MIR-202-3p minskas i GC och korrelerar med clinicopathologic parametrar

Uttryck av mIR-202-3p undersöktes av QRT-PCR i tumörvävnad och matchade icke-tumörvävnader från 150 GC patienter (Fig. 1A). Resultaten visar att expression av MIR-202-3p var signifikant nedreglerad i tumörvävnader jämfört med matchade icke-tumörvävnader i 68% (102/150) av de GC-patienter. (P < 0,001; Fig. 1A, B)

för att ytterligare belysa sambandet mellan expressionsnivån av mIR-202-3p och clinicopathologic faktorer i mänsklig GC ades 150 fall analyseras vidare (tabell 1). Baserat på relativ MIR-202-3p uttryck, var de 150 fall stratifierat i 3 grupper: MIR-202-3p lågt uttryck (tumör /icke-tumör ratio < 0,66, n = 85), MIR-202-3p måttlig uttryck (tumör /icke-tumör förhållande 0,66-1,5, n = 34) och mIR-202-3p högt uttryck (tumör /icke-tumör förhållande > 1,5, n = 31). Mir-202-3p uttrycksnivåer negativt korrelerad till tumörstorlek och positivt korrelerad till ålder hos dessa patienter, med Mir-202-3p lågt uttryck grupp uppvisade betydligt större tumörstorlek (p = 0,013) och äldre ålder jämfört med måttlig eller höga uttrycksgrupper (p = 0,028). Men MIR-202-3p uttrycksnivåer inte någon relation med kön, differentiering, tumörplacering, tumör lokal invasion, lymfkörtel metastas eller TNM stadium.

Uttryck av MIR-202-3p hämmar GC Cell Proliferation

Med tanke på att mIR-202-3p signifikant minskat i GC, kan det fungera som en tumörsuppressor. Därför undersökte vi om överuttryck av MIR-202-3p i GC-celler påverkade celltillväxt. MKN-28 och BGC-823 cellinjer, vars uttryck av MIR-202-3p var de lägsta i de åtta testade GC cellinjer (Fig. 1C), valdes för efterföljande expreiments. Syntetiska MIR-202-3p härmar och negativ kontroll härma molekyler (NC) transfekterades in MKN-28 och BGC-823-celler respektive. Ektopisk expression av MIR-202-3p i celler bekräftades genom QRT-PCR.

WST celltillväxtanalys visade signifikanta celltillväxt hämningar i MKN-28-celler transfekterade med MIR-202-3p (Fig. 2.En). Liknande resultat observerades i BGC-823-celler (Fig. 2.b). För att ytterligare karaktärisera effekten miR-202-3p på celltillväxt, utförde vi mjukagar-kolonibildningsanalys i transfekterade celler. Vi fann att antalet kolonier från MKN-28-celler transfekterade med de MIR-202-3p härmar var nästan hälften av den från kontroll och föräldragruppen (Fig. 2C). Liknande resultat observerades i BGC-823-celler (Fig. 2.d). Dessa resultat visar att MIR-202-3p kan undertrycka cellförökning av GC-celler In vitro
.

Uttryck av MIR-202-3p inducerar GC celler apoptos

Eftersom tillväxtinhibering kanske grund av blockerade cellcykelprogression eller ökad apoptos, nästa förformade vi celldelningscykeln analys och apoptos med flödescytometri. Våra data visade att de apoptotiska hastigheter av både MKN-28 och BGC-823-celler transfekterade med MIR-202-3p härmar signifikant uppregleras (Fig. 3A, B). Det fanns emellertid ingen signifikant skillnad i cellcykeln mellan olika behandlade grupperna (data visar ej). Dessa resultat visade att överuttryck av MIR-202-3p inducerar apoptos i GC-celler kan bidrar till tillväxthämmande egenskaperna hos MIR-202-3p.

Uttryck av MIR-202-3p hämmar Tumörframkallande och ökar apoptos in vivo

Med tanke på att mIR-202-3p hämmar GC celltillväxt och inducerar apoptos in vitro
, nästa undersökte vi om mIR-202-3p kunde undertrycka tumörtillväxt och inducerar apoptos in vivo
. Celler av MKN-28, RV-miR-202-3p (MKN-28-celler med retrovirus-medierad miR-202-3p stabilt uttryck) eller RV-miR-kontroll (MKN-28-celler med tom vektor) erhölls såsom beskrivits i Material och metoder. Celler injicerades subkutant i nakna möss. Tumörbildning övervakades. Tumören latenstid visade en signifikant skillnad mellan möss som injicerats med RV-miR-NC-celler och RV-miR-202-3p celler (Fig. 4A). Det är av stort intresse att tumörer som härrör från RV-MIR-202-3p celler växte betydligt långsammare än RV-MIR-kontrollgruppen under tumörtillväxt (fig. 4B). Den genomsnittliga vikten av tumörer som härrör från RV-miR-202-3p var betydligt mindre än tumörer härledda från RV-miR-kontrollen (Fig. 4C, D).

Dessutom TUNEL-analyser av tumörvävnader utfördes. Såsom visas i fig. 5E, de RV-miR-202-3p celler visade en mer tumörcell positiv färgning och en signifikant högre apoptotisk index än de RV-miR-kontrollceller ( P
< 0,01). Dessa resultat tyder på att MIR-202-3p hämning av tumörbildning tillskrivs ökad apoptos In vivo
.

MIR-202-3p Direkt Target GLI1

För att förstå mekanismen underliggande tumörhämmande egenskaperna hos mIR-202-3p i GC, vi sökte för sina förmodade målgener med potentiella pro-onkogena funktioner med hjälp av online-sökverktyg (RNAhybrid och Miranda algoritmer), och generna förutsagts av båda bioinformatiska verktyg var valt som kandidat målgener av mIR-202-3p. Bland de hundratals kandidatgener förutsagda, är transkriptionsaktivator GLI1 av särskilt intresse (Figur S1). Den förmodade sekundära strukturen för RNA-hybrid för human miR-202-3p och GLI1 visas i figur S2. GLI1 har rapporterats kraftigt uttryckt i GC [32], [33]. Det föreslås att minska uttrycket av GLI1 resulterade i GC-cellinjer tillväxthämning och apoptos [33].

Ett annat tips om potentiella roll MIR-202-3p i regleringen av GLI1 uttryck kom från analysen av åtta olika gastric cancercellinjer (MKN-45, SGC-7901, AGS, NCI-N87, SNU-1, KATO III, BGC-823 och MKN-28). Statistisk analys visade en signifikant inverterad mönster uttryck mellan MIR-202-3p och GLI1 ((r = -0,345, P Hotel <.. 0.001, figur 5A) katalog

För att bedöma den kliniska relevansen av dessa resultat har vi granskat sambandet mellan uttryck för GLI1 med mIR-202-3p uttryck i GC vävnader. vi fann att GLI1 och mIR-202-3p uppvisar omvända uttrycksmönstret i GC vävnader (Tabell 2). dessa resultat stöder förutsättningen att nedreglering av mIR-202-3p ökar nivån av GLI1 genen i magcancer.

Luciferas reporter analyser utfördes för att verifiera en direkt interaktion mellan miR-202-3p och 3'UTR av GLI1. Luciferas reportrar konstruerades innehållande antingen en vildtyp GLI1 3'UTR-sekvens inklusive miR-202-3p bindningsställe (pMIR /GLI1), eller ett muterat GLI1 3'UTR (pMIR /GLI1 /mut) (Fig. 5B). den pMIR /GLI1 och pMIR /GLI1 /mut luciferas reporterkonstruktioner transfekterades in i HEK-293T-celler, tillsammans med MIR-202-3p eller NC härmar. den relativa luciferasaktiviteten av pMIR /GLI1 reporter markant undertryckt jämfört med den hos pMIR /GLI1 /mut i mIR-202-3p beroende sätt (Fig. 5C). Detta resultat indikerar starkt att 3'UTR av GLI1 bär de direkta bindningsställen av MIR-202-3p.

För att avgöra på mRNA-nivån eller proteinnivå MIR-202-3p nedregleras GLI1 upptäckte vi GLI1 uttryck av QRT-PCR och Western blot. Såsom visas i fig. 5E, var proteinnivå den GLI1 minskat i MIR-202-3p härmar-transfekterade MKN-28-celler jämfört med NC härmar-transfekterade och parentala MKN-28-celler. Samtidigt fanns det inte någon effekt av MIR-202-3p på GLI1 mRNA-nivå (Fig. 5D). Dessa resultat antyder starkt att miR-202-3p reglerar GLI1 uttryck vid den translationella nivån negativt.

Bland de gener som rapporterats hämma apoptos av GC, γ-catenin (plakoglobin) och BCL-2 är direkta transkriptionella mål av GLI1 [34], [35]. Såsom visas i fig. 5E, proteinnivåer av γ-catenin och BCL-2 var markant reducerad i MKN-28-celler transfekterade med MIR-202-3p härmar.

Dessutom undersökte vi uttrycket av den GLI1 protein i subkutana tumörer härledda från RV-miR-kontroll och RV-miR-202-3p i nakna möss genom Western blot-analys. Den GLI1 proteinnivå i tumörer från RV-MIR-202-3p visade nedreglering jämfört med i RV-MIR-kontroll (Fig. 5F). Dessa resultat tyder starkt på att MIR-202-3p reglerar GLI1 uttryck negativt posttranskription.

Uttryck av GLI1 Räddningsaktioner Effekt av MIR-202-3p i GC-celler

Sedan MIR-202-3p nedregleras GLI1 att inhibera cellproliferation och inducera apoptos, är det motiverat att överuttryck av GLI1 kunde vända detta fenomen åtminstone delvis. I själva verket, när GLI1 överuttrycker plasmid (pcDNA3.1-GLI1) infördes i MKN-28 eller BGC-823-celler transient transfekterade med MIR-202-3p härmar, var den hämmande effekten av MIR-202-3p på celltillväxt delvis revers, som observerades av WST-celltillväxtanalys (Fig. 6A, B). Dessutom utveckling mot apoptos hindras också när GLI1 överuttrycktes i MKN-28 eller BGC-823-celler transfekterades med MIR-202-3p härmar (Fig. 6C, D) .Dessa data ger bevis på att tillväxthämning och cell apoptos inducerad av mIR-202-3p är åtminstone delvis relaterad till dess effekt på GLI1 uttryck.

Diskussion

Ackumulerande bevis har visat dysreglering av specifika miRNA i GC [4], [13], [36 ]. MIR-202-3p, som ligger i 10q26, har rapporterats vara disregulated i bröstcancer [23], [24], kolorektal cancer [26] och follikulärt lymfom [27]. Petrocca et al. fann att miR-202 var nedreglerade i kronisk gastrit [28]. Emellertid fortfarande unkown roll miR-202-3p i GC utveckling och progression. I denna studie, finner vi att miR-202-3p uttryck av 68% gastriskt karcinom prover var signifikant lägre än den hos matchade normala vävnader, vilket tyder på att minskad miR-202-3p uttryck är en frekvent händelse i GC. Viktigt är MIR-202-3p nivåer negativt korrelerad med tumörstorlek GC i patienter. Dessa resultat tyder på hämmande roll MIR-202-3p i utvecklingen och utvecklingen av GC.

Med tanke på MIR-202 var nedregleras i magcancer vävnader, spekulerade vi att överuttryck av MIR-202 kan undertrycka maligna fenotyper av gastric cancerceller. I den aktuella studien visar vi att återställandet av MIR-202-3p i MKN-28 och BGC-823 celler hämmar signifikant celltillväxt och inducerar apoptos både In vitro Mössor och In vivo
. Dessa resultat visade starkt att den minskade miR-202-3p expression i GC bör vara en faktor som bidrar till utveckling snarare än att påverkas som en följd av GC. Därför är den signifikant inhibering av tumörxenotransplantat i nakna möss antyder att terapeutiska strategier för att införa miR-202-3p in i cancerceller kan vara användbar för att fördröja processen med tumörbildning.

miRNA kan reglera genexpression genom nedreglerade translation av mål-mRNA eller uppreglerat nedbrytning av mål mRNA [3], [37]. Baserat på bioinformatiska algoritmer, identifierar vi GLI1 som en möjlig direkt målgen av MIR-202-3p. GLI1, en medlem av Gli familj, identifierades ursprungligen som en amplifierad gen i en malign gliom [38]. Det är en stark positiv aktivator nedströms målgener och är själv en transkriptions mål av Shh signalering [39], och det kan också uppregleras av RAS /PKC [40], TGF [41] och PI3K signalering [42], och nedreglerade av PKA [42] och p53-signalering [43]. GLI1 uttryck i epitelceller kan inducera celltransformation som kännetecknas av ökad proliferation och förankringsoberoende proliferation [35], [44]. Ökande antal studier visar att GLI1 är överuttryckt i olika cancerformer, inklusive magcancer [32], [33], [45], och de uttrycksnivåer av GLI1 är positivt korrelerade med tumördifferentiering [33]. Minskande uttryckning av GLI1 av cyklopamin eller siRNA resulterade i GC celltillväxthämning och apoptos [33]. Vi validera vidare GLI1 som ett direkt mål för MIR-202-3p, fann vi att MIR-202-3p avgränsande med ofullständig komplement till GLI1 3'UTR, och överuttryck av MIR-202-3p nedreglerar GLI1 på proteinnivå. Dessutom visade statistisk analys en betydande inverterad mönster uttryck mellan MIR-202-3p och GLI1 i GC vävnader och cellinjer. γ-catenin (plakoglobin) och BCL-2, direkta transkriptionella mål för GLI1, rapporteras att hämma apoptos av GC. Uttrycket av GLI1 nedströms målgener y-catenin (plakoglobin) och BCL-2 [34], [35] markant reduceras när MIR-202-3p är överuttryckt i GC-celler. Detta tyder på att tillväxthämning av GC-celler som induceras av MIR-202-3p delvis kan relateras till dess förtryck på γ-catenin och BCL-2-uttryck, som var i sin tur genom direkt interaktion med GLI1. Viktigare, överexpression av GLI1 räddar den cellulära tillväxthämning och cell apoptos inducerad av MIR-202-3p, vilket också visar att GLI1 är ett direkt mål för MIR-202-3p och tyder på en viktig roll för GLI1 som förmedlare av de biologiska effekterna av mIR-202-3p i GC.

Sammanfattningsvis miR-202-3p ofta minskade i human gastric cancer. Restaurering av MIR-202-3p hämmar GC proliferation åtminstone delvis genom att inducera cell apoptos genom direkt interaktion med GLI1 (Fig. 7). Sådana roller MIR-202-3p i GC antyder dess potential som ett terapeutiskt mikroRNA för magcancer behandling, som är värd för ytterligare forskning.

Bakgrundsinformation
figur S1.

• PLOS ONE: Prognostic värde av Survivin hos patienter med magcancer: en systematisk genomgång med Meta-Analysis
• PLOS ONE: minskat uttryck av AZGP1 förknippas med dålig prognos i Primär Gastric Cancer