系统医学2023年7期

长链非编码RNAGAS5通过wnt/β-catenin信号通路抑制结直肠癌的血管生成和侵袭转移的研究

李琛1 李汝佳2 李璐2通讯作者

1. 广东医科大学附属医院检验医学中心 524001

2. 广东医科大学基础学院 524023

【摘要】目的：探讨长链非编码RNAGAS5通过wnt/β-catenin信号通路抑制结直肠癌的血管生成和侵袭转移的效果。方法：进行细胞实验和动物实验，观察GAS5在结直肠癌组织与细胞中的表达；过表达GAS5在结直肠肿瘤生长、血管生成和体内转移的作用；wnt/β-catenin信号通路失活在结直肠肿瘤的生长、血管生成与体内转移的作用。结果：GAS5在结直肠癌组织与细胞中低表达；过表达GAS5抑制结直肠肿瘤生长、血管生成和体内转移；wnt/β-catenin信号通路失活能够抑制结直肠肿瘤的生长、血管生成与体内转移。结论：GAS5可作为治疗结直肠癌的潜在治疗靶点，进一步开发GAS5相关的治疗策略提供了理论依据。

【关键词】长链非编码RNAGAS5；wnt/β-catenin信号通路；结直肠癌；侵袭转移

结直肠癌是一种起源于结肠或直肠的恶性肿瘤，是世界范围内常见的癌症之一[1]。结直肠癌具有高度的发病率和死亡率，且易于发生转移的特点。对于晚期结直肠癌的治疗，只能采取放化疗的方式，不过放射治疗只能对局部进行照射，而且很容易出现并发症；化学药物治疗具有较大的毒副作用[2]。因此，需寻找一种新的治疗结直肠癌的方法。本次研究中，特地探讨了长链非编码RNAGAS5通过wnt/β-catenin信号通路抑制结直肠癌的血管生成和侵袭转移的效果，现作如下报道。

1. 材料与方法

1.1实验材料

人结直肠癌细胞系，如SW480、HCT116、LoVo、SW620以及CCD-18Co；wnt/β-catenin通路抑制剂，XAV939，将PBS作为溶剂，储存浓度为10mM，将其保存于-20℃的温度下。

1.2实验方法

1.2.1培养细胞

将结直肠正常细胞CCD-18Co，运用FBS（10%）的DMEM培养基进行培养；将以下4株人结直肠癌细胞系（SW480、HCT116、LoVo、SW620）进行培养，运用FBS（10%）的1640培养基进行培养。培养条件为：CO2（5%）的饱和湿度，温度为37℃。细胞达到75-90%的密度时，需运用胰酶消化传代。

1.2.2动物实验

纳入Balb/c小鼠80只，小鼠的体重在16-22g，鼠龄在4-5周，将小鼠放于无特定病原体中培养。培养条件为：相对湿度50-60%，温度18-22℃。将小鼠平均分为7组，各10只。分别有：空白组、siGAS5组、XAV939组、PBS组、oe-GAS5组、oe-GAS5+XAV939组、siGAS5+XAV939组。2X106的细胞数的细胞悬液，取其0.2ml，在小鼠皮下进行注射。每隔6日需对肿瘤的大小进行测量，接种28d后续将各组小鼠处死。将小鼠的双肺组织和肝脏取出来，对双肺与肝脏转移的结节数进行测量，将转移性结节埋在石蜡中，切片处理，使用苏木精-伊红进行染色。

1.3观察指标

观察指标如下：（1）GAS5在结直肠癌组织与细胞中的表达；（2）过表达GAS5在结直肠肿瘤生长、血管生成和体内转移的作用；（3）wnt/β-catenin信号通路失活在结直肠肿瘤的生长、血管生成与体内转移的作用。

1.4统计学分析

由SPSS22.0软件分析数据，采用t和X2检验计量与计数资料对比，以P<0.05表示有差异。

2. 结果

2.1GAS5在结直肠癌组织与细胞中低表达

和癌旁正常结直肠组织作比较，GAS5在结直肠癌组织中的表达较低，见图1A；和正常结直肠细胞CCD-18Co的GAS5作比较，结直肠癌细胞SW480、HCT116、LoVo以及SW620的GAS5 mRNA表达水平较低，见图1B。

图1  GAS5在结直肠癌组织与细胞中低表达

2.2过表达GAS5抑制结直肠肿瘤生长、血管生成和体内转移

过表达GAS5组对肿瘤的生长可以起到明显的抑制作用，低表达GAS5组会加快肿瘤生长，见图2A和图2B；过表达GAS5组对肿瘤血管的生长也能起到抑制作用，低表达GAS5组会加快肿瘤血管生长，见图2C和图2D；GAS5表达增加后，能够对结直肠癌细胞向肝脏转移起到一个抑制作用，GAS5表达降低，可以加快结直肠癌细胞向肝脏的转移，见图2E。

图2  过表达GAS5抑制结直肠肿瘤生长、血管生成和体内转移

2.3wnt/β-catenin信号通路失活能够抑制结直肠肿瘤的生长、血管生成与体内转移

与PBS组及空白组作比较，抑制wnt/β-catenin信号通路组可以对结直肠癌皮下肿瘤的生长起到一个抑制作用，见图3A、图3B；wnt/β-catenin信号通路组也能对肿瘤的血管生长起到抑制作用，见图3C、3D；对小鼠进行尾静脉注射，发现wnt/β-catenin信号通路失活后降低了结直肠癌细胞向肝脏的转移能力，见图3E；过表达GAS5能够对结直肠癌向肝脏的转移能力进行抑制，见图8F。

图3  wnt/β-catenin信号通路失活能够抑制结直肠肿瘤的生长、血管生成与体内转移

3. 讨论

有研究显示[3]，GAS5不仅能够作为治疗靶点，也可以作为CRC的诊断标志物和预后。肿瘤血管生成是指肿瘤细胞通过释放血管生成因子促进血管生成，从而形成供应肿瘤细胞的新生血管。肿瘤血管生成是肿瘤生长和转移的重要环节，它可以为肿瘤提供氧和营养物质，促进肿瘤细胞的增殖和侵袭转移。有研究显示[4]，结直肠癌发生的关键因素为血管生成，在临床治疗中的意义重大。通过本研究的实验结果，发现长链非编码RNA GAS5可以通过调节Wnt/β-catenin信号通路抑制结直肠癌的血管生成和侵袭转移。具体而言，GAS5可以抑制Wnt/β-catenin信号通路的激活，进而抑制VEGF和MMP9等血管生成相关基因的表达，从而降低结直肠癌细胞的血管生成能力和侵袭转移能力。GAS5可能作为一种潜在的治疗靶点，可以用于控制结直肠癌的血管生成和侵袭转移[5]。

综上所述，GAS5可作为治疗结直肠癌的潜在治疗靶点，进一步开发GAS5相关的治疗策略提供了理论依据。

参考文献：

[1]Ghaemi Zahra,Mowla Seyed Javad,Soltani Bahram Mohammad. Novel splice variants of LINC00963 suppress colorectal cancer cell proliferation via miR-10a/miR-143/miR-217/miR-512-mediated regulation of PI3K/AKT and Wnt/β-catenin signaling pathways.[J]. Biochimica et biophysica acta. Gene regulatory mechanisms,2023,1866(2).

[2]徐晓华,吴煜.基于Wnt/β-catenin信号通路的中药单体治疗结直肠癌的作用机制研究进展[J].医学综述,2021,27(20):4022-4027.

[3]宋剑平. 长链非编码RNA GAS5通过wnt/β-catenin信号通路抑制结直肠癌的血管生成和侵袭转移[D].南昌大学,2021.

[4]佟鑫. ACBP通过Wnt/β-catenin信号通路抑制结直肠癌细胞增殖[D].内蒙古医科大学,2020.

[5]刘一粟. TCF21调控KISS1经Wnt/β-catenin信号通路抑制结直肠癌细胞的增殖、迁移、侵袭的机制研究[D].福建医科大学,2020.

基金项目：2021年湛江市非资助科技攻关计划项目（2021B01121）

基金项目:2021年广东医科大学校级大学生创新创业训练计划项目（GDMU202120)