慢性镉暴露下食管鳞状细胞癌细胞的lncRNA-mRNA共表达网络分析

目的:构建食管鳞状细胞癌(ESCC)细胞在慢性低浓度镉暴露诱导下的长链非编码RNA(lncRNA)和mRNA的共表达网络,探讨关键lncRNA和mRNA在镉促ESCC演进及放化疗抵抗中的潜在功能及分子机制。方法:EC109细胞持续暴露于5μmol/L氯化镉培养12周,构建慢性镉暴露ESCC细胞模型CCT-EC109。采用Illumina NovaSeq 6000系统对暴露株CCT-EC109和亲本株EC109细胞进行全转录组测序,运用生物信息学方法分析差异lncRNA和mRNA表达谱,利用基因本体(GO)和京都基因与基因组大百科全书(KEGG)对差异lncRNA的靶基因进行功能分析,根据Pearson相关系数利用Cytoscape软件构建lncRNA-mRNA共表达网络,并对筛选的lncRNA和mRNA进行实时荧光定量PCR(qPCR)验证。结果:EC109细胞与CCT-EC109细胞存在差异表达lncRNA(DE-lncRNA) 2 794个,差异mRNA(DE-mRNA) 4 267个;DE-lncRNA的靶基因与DE-mRNA取交集,获得1 546个DE-lncRNA调控的镉暴露相关mRNA;GO分析显示这些基因主要富集在代谢过程、膜与膜封闭腔部分及催化反应等功能;KEGG分析提示Hippo信号通路是最显著富集项之一。差异表达最显著的前10个lncRNA的38个共表达mRNA构建共表达网络,经qPCR验证,与mRNA关联最多的lncRNA NONHSAT097388.2以及ECE1、EMP2、ORAT1、ZNF713在CCT-EC109中表达均下调(均为P<0.01),而MFAP5和PGF表达均升高(均为P<0.05)。结论:lncRNA-mRNA共表达网络可能在慢性镉暴露诱导ESCC细胞演进和治疗抵抗机制中发挥重要作用,相关基因有望成为镉暴露ESCC患者预后判断的潜在生物标志物和治疗靶点。