長(zhǎng)鏈非編碼RNA HNF1A-AS1調(diào)控結(jié)直腸癌周期進(jìn)展
惡性腫瘤已成為全球疾病死亡的主要原因。根據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù),2021年美國(guó)約有1,898,160名新診斷出患有癌癥的患者。其中結(jié)直腸癌是常見(jiàn)的胃腸道腫瘤,其發(fā)病率和死亡率在男性和女性中均第三。由于初期癥狀不太明顯,約15%的新診斷出的結(jié)直腸癌患者伴有肝轉(zhuǎn)移,大部分人失去了手術(shù)的機(jī)會(huì)。因此,迫切需要尋找能夠有效篩查腫瘤、指導(dǎo)治療和預(yù)測(cè)預(yù)后的新標(biāo)記物。
長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)是一種長(zhǎng)度超過(guò)200個(gè)核苷酸的RNA,它不能編碼蛋白質(zhì)。lncRNA可以通過(guò)染色質(zhì)修飾、轉(zhuǎn)錄調(diào)控等方式調(diào)節(jié)基因表達(dá),還能與microRNAs競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)作用。
南京醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院腫瘤科王科明團(tuán)隊(duì)在cells上發(fā)表了文章m6A Modification of Long Non-Coding RNA HNF1A-AS1 Facilitates Cell Cycle Progression in Colorectal Cancer viaIGF2BP2-Mediated CCND1 mRNA Stabilization。本研究發(fā)現(xiàn)HNF1A-AS1通過(guò)形成HNF1A-AS1/miR-93-5p/AGO2復(fù)合體吸附miR-93-5p進(jìn)而上調(diào)CCND1,并通過(guò)METTL3誘導(dǎo)的m6A修飾穩(wěn)定CCND1 mRNA。
為探索影響結(jié)直腸癌進(jìn)展的長(zhǎng)鏈非編碼RNA,研究人員篩選了TCGA-CRC數(shù)據(jù)庫(kù)中的30名III/IV期腫瘤患者和30名相應(yīng)正常患者。通過(guò)edgeR差異分析,挑選出200個(gè)潛在的長(zhǎng)鏈非編碼RNA 進(jìn)行進(jìn)一步研究。篩選出六個(gè)高表達(dá)的lncRNA進(jìn)行深入分析。在TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)HNF1A-AS1在多種癌癥(包括結(jié)腸癌和直腸癌)中高度表達(dá),表明其可能是一個(gè)致癌基因,并且HNF1A-AS1高表達(dá)與總生存期差相關(guān)。在52對(duì)結(jié)直腸癌患者樣本中,70%的患者沒(méi)有陽(yáng)性轉(zhuǎn)移,大多數(shù)患者在早期階段被診斷,發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中HNF1A-AS1的表達(dá)高于正常組織。HNF1A-AS1在65.4%的結(jié)直腸癌組織中上調(diào)。分析HNF1A-AS1與臨床病理因素之間的關(guān)系發(fā)現(xiàn)高表達(dá)與病理分期(III/IV)、陽(yáng)性淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)。通過(guò)Kaplan-Meier分析,發(fā)現(xiàn)HNF1A-AS1高表達(dá)患者總生存期較短。
圖1 HNF1A-AS1在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及其臨床特征
通過(guò)檢測(cè)結(jié)直腸癌細(xì)胞系中HNF1A-AS1的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其在HT-29、HCT116和LOVO等腸癌細(xì)胞系中上調(diào)。設(shè)計(jì)HNF1A-AS1表達(dá)載體和三個(gè) shRNA,探索其在結(jié)直腸癌中的生物學(xué)作用。評(píng)估HNF1A-AS1對(duì)細(xì)胞增殖能力的影響,發(fā)現(xiàn)敲低HNF1A-AS1顯著抑制細(xì)胞活力,而過(guò)度表達(dá)HNF1A-AS1增加了細(xì)胞活力。敲低HNF1A-AS1后,HCT116和LOVO細(xì)胞中G0/G1期細(xì)胞周期受抑制,并且抑制了兩種細(xì)胞系的細(xì)胞遷移和侵襲能力,而過(guò)表達(dá) HNF1A-AS1增強(qiáng)了遷移和侵襲能力。進(jìn)行成管實(shí)驗(yàn)以探索細(xì)胞血管生成能力,結(jié)果顯示敲低HNF1A-AS1減弱了血管生成,而過(guò)表達(dá)HNF1A-AS1促進(jìn)了血管生成。隨后構(gòu)建shHNF1A-AS1轉(zhuǎn)染HCT116細(xì)胞,建立4周齡BALB/c裸鼠腫瘤模型,來(lái)驗(yàn)證HNF1A-AS1在小鼠體內(nèi)的生物學(xué)作用,結(jié)果表明 HNF1A-AS1可以促進(jìn)小鼠體內(nèi)結(jié)直腸癌的進(jìn)展。
圖2 HNF1A-AS1在體外促進(jìn)CRC細(xì)胞增殖
生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè)和進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)(熒光素酶報(bào)告、RNA Pull-down 和 RIP)證明HNF1A-AS1可以通過(guò)抑制PDCD4或競(jìng)爭(zhēng)性吸附miR-93-5p來(lái)促進(jìn)CCND1表達(dá)。同時(shí),METTL3介導(dǎo)HNF1A-AS1 m6A修飾并影響其RNA穩(wěn)定性。HNF1A-AS1/IGF2BP2/CCND1可能作為復(fù)合物來(lái)調(diào)節(jié)CCND1的穩(wěn)定性。Western blot實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,敲低HNF1A-AS1基因可抑制PI3K/AKT通路的激活。
圖3 m6A/HNF1A-AS1/CCND1軸與PDCD4協(xié)同調(diào)節(jié)PI3K/AKT通路示圖
綜上所述,該研究揭示了m6A介導(dǎo)的HNF1A-AS1/IGF2BP2/CCND1軸通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性吸附miR-93-5p上調(diào)CCND1的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)結(jié)直腸癌周期進(jìn)展的新機(jī)制,證實(shí)了其在細(xì)胞周期調(diào)節(jié)中的重要作用,并提示HNF1A-AS1可能成為未來(lái)結(jié)直腸癌的潛在預(yù)后標(biāo)志物。
本研究進(jìn)行了成管試驗(yàn)以探索對(duì)細(xì)胞血管生成的影響,結(jié)果顯示敲低 HNF1A-AS后減弱了血管形成的能力,而過(guò)表達(dá)HNF1A-AS1則能促進(jìn)了血管形成。使用的基質(zhì)膠產(chǎn)品是貨號(hào)為082704的?;|(zhì)膠。
圖4 通過(guò)成管實(shí)驗(yàn)檢測(cè)敲低或過(guò)表達(dá)HNF1A-AS1基因后細(xì)胞血管形成能力的變化
?;|(zhì)膠具有低內(nèi)毒素、兼容性高、批間穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),嚴(yán)格完善的質(zhì)檢體系為各位學(xué)者老師的實(shí)驗(yàn)研究保駕護(hù)航;清澈透亮的膠滴為類器官的顯微觀測(cè)與數(shù)據(jù)分析減少障礙。因此?;|(zhì)膠飽受國(guó)內(nèi)外用戶青睞。
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