检索历史 清除

摘要背景及目的：骨肉瘤作为最常见的原发性恶性骨肿瘤，在儿童及青少年癌症死亡的原因中排名第二。远处转移是骨肉瘤治疗的难点，发生转移是影响患者5年生存期的重要因素。目前，肿瘤干细胞（cancerstemcell，CSC）学说解释了骨肉瘤存在巨大异质性的原因，被认为是复发、转移和耐药的关键点。因此应该继续了解骨肉瘤和骨肉瘤干细胞的发生发展机制，并寻找一种新的可靠的治疗药物。植物化合物的抗肿瘤作用逐渐受到认可，同时人们发现植物化合物能作为长链非编码RNA（longnon-codingRNA，lncRNA）的调节剂来抑制肿瘤的发生发展。课题组前期已经证明了低浓度（100uM）辣椒碱能抑制骨肉瘤的增殖并提升其对顺铂的敏感性。因此本研究目的在于探讨辣椒碱治疗骨肉瘤的转录后调控机制，并且继续研究辣椒碱对骨肉瘤转移影响和辣椒碱对骨肉瘤干细胞的影响，来丰富辣椒碱作为治疗骨肉瘤潜在药物的理论基础。<br>　　主要方法：1）处理组（100uM辣椒碱处理人骨肉瘤细胞HOS24h）与对照组（不经过辣椒碱处理的HOS）3对3进行lncRNA+mRNA高通量测序；2）下载公开数据库GEO中的GSE126209数据集，其中包含11对骨肉瘤癌与癌旁的配对测序样本；3）下载TARGET-OS中的骨肉瘤转录测序数据；4）利用主成分分析（principalcomponentanalysis，PCA）、加权基因共表达网络分析（Weightedgeneco-expressionnetworkanalysis，WGCNA）和网络在线数据库starBase构建骨肉瘤相关lncRNA-miRNA-mRNA的竞争性内源RNA（CompetitiveendogenousRNA，ceRNA）网络和骨肉瘤相关lncRNA-mRNA关系对；5)通过交集分析得出辣椒碱影响骨肉瘤的ceRNA网络和lncRNA-mRNA关系对；6）生存分析观察辣椒碱所调控的RNA与骨肉瘤生存的关系；7）划痕实验和transwell小室侵袭实验检测辣椒碱对骨肉瘤细胞HOS和MG63的迁移和侵袭能力；8）Lasso回归筛选辣椒碱抑制骨肉瘤转移的模型基因；9）mRNAsi计算低浓度辣椒碱处理后骨肉瘤的干性变化；10）单样本基因集富集分析（Singlesamplegeneenrichmentanalysis，ssGSEA）观察辣椒碱处理后骨肉瘤的“CancerHallmark”的变化；11）超低黏附无血清肿瘤干细胞球富集和培养HOS的骨肉瘤干细胞观察辣椒碱对骨肉瘤干性表达的影响；12）RT-qPCR验证不同浓度辣椒碱对骨肉瘤干细胞干性因子SOX2和EZH2的抑制作用；13）骨肉瘤肿瘤干细胞再贴壁划痕实验观察辣椒碱对骨肉瘤干性抑制后细胞迁移能力的变化；14）相关性分析评估骨肉瘤转移与骨肉瘤干性的关系。<br>　　主要结果：1）筛选出5条关键的辣椒碱通过反式作用来抑制骨肉瘤的lncRNA-mRNA对；2）从1116条lncRNA-miRNA-mRNA构成的骨肉瘤相关ceRNA网络中筛选出由3个lncRNA、2个miRNA和17个mRNA构成的辣椒碱治疗骨肉瘤的33条ceRNA网络；3）在辣椒碱治疗骨肉瘤ceRNA网络的分子中，MIR14HG（lncRNA），miR-196A-5p（miRNA）和WDR33（mRNA）能作为影响骨肉瘤生存的独立预后因素；4）低浓度辣椒碱能抑制骨肉瘤的迁移和侵袭能力；5）低浓度辣椒碱能通过4个lncRNA和21个mRNA来抑制骨肉瘤的转移；6）辣椒碱能抑制骨肉瘤的干性，并为剂量依赖性；7）辣椒碱主要通过抑制SOX2和EZH2的表达来降低骨肉瘤的干性；8）辣椒碱对骨肉瘤干性的抑制与辣椒碱抑制骨肉瘤转移相关基因密切相关；9）辣椒碱能抑制骨肉瘤干细胞的迁移能力。<br>　　结论：低浓度辣椒碱能调控骨肉瘤非编码RNA和mRNA表达，通过ceRNA和lncRNA-mRNA机制来抑制骨肉瘤。低浓度辣椒碱能够抑制骨肉瘤的转移和干性表达，并且能有效抑制骨肉瘤干细胞的迁移能力。同时，辣椒碱抑制骨肉瘤干性与辣椒碱调控骨肉瘤转移的lncRNA和mRNA相关。综上，辣椒碱是一种可以抑制骨肉瘤，降低其转移和干性的潜在治疗药物。