MALAT-1 beeinflusst Zellmigration, Wundheilung und Tumorwachstum über differenzielle Genregulation

Galten nicht-kodierende RNAs (ncRNAs) bisher als „transcriptional noise“, so rückt deren Einfluss auf Genregulation und Tumorentstehung zunehmend in den wissenschaftlichen Focus. Vor diesem Hintergrund zeigten wir, dass MALAT-1 ncRNA (Metastasis-Associated-in-Lung-Adenocarcinoma-Transcript-1) Tumor-wachstum, Zellmigration und Koloniebildung sowie die Prognose von NSCLC-Patienten mit Plattenepithelkarzinomen beeinflusst (p = 0,012 log rank test). Um die molekularen Wirkmechanismen von MALAT-1 zu untersuchen, expremierten wir nach Transduktion MALAT-1 in murinen Fibroblasten (NIH 3T3) unter Verwendung eines retroviralen Vektors (pINCO). Den Effekt einer differenziellen MALAT-1 Expression auf Genom und Transkriptom evaluierten wir mittels „Mouse Gene 1.0 ST array” sowie mittels „Next Generation Sequencing“. Genexpressionslevel werden dabei durch den RPKM-Wert determiniert. In Abhängigkeit von MALAT-1 (pINCO::Kontrollvektor = 42 RPKM vs. pINCO::MALAT-1 = 2502 RPKM) differenziell expremierte Gene (log ratio ≥1 und q< 0,05) wurden mittels der Ingenuity Pathways Knowledge Base sogenannten “Top Bio Functions” zugeordnet. Hierunter zählten „Cancer“ und “inflammatory response” zu den stärksten Gruppen. Darüber hinaus untersuchten wir jeweils ˜800 bp große Fragmente mittels Wundheilungs-Assays, um funktionell aktive Regionen innerhalb des MALAT-1-Gens zu identifizieren. Insgesamt n = 3 Fragmente zeigten dabei einen starken Einfluss auf die Wundheilung und wurden mittels in vitro-Transkription generiert, um Interaktionen zwischen MALAT-1 und miRNAs bzw. Poteinen zu untersuchen. Unsere Ergebnisse demonstrieren, dass starke MALAT-1 Expressionslevel die Tumorentstehung beeinflussen und können damit eine wichtigen Beitrag zum Verständnis des kanzerogenen Pathomechanismus langer ncRNAs leisten.