長(zhǎng)鏈非編碼RNA HNF1A-AS1調(diào)控結(jié)直腸癌周期進(jìn)展

時(shí)間：2023/8/22閱讀：426

背景介紹

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?；颊?。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的模基基質(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

?；锘|(zhì)膠

模基基質(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。因此模基基質(zhì)膠飽受國(guó)內(nèi)外用戶青睞。

同時(shí)模基生物期待與各位學(xué)者老師在類器官的交流，若您將研究發(fā)文與模基生物分享，將得到模基生物的獎(jiǎng)學(xué)金?！景l(fā)文有獎(jiǎng)】引用MG&ABW基質(zhì)膠，瓜分百萬(wàn)獎(jiǎng)學(xué)金！?；锲诖c各位學(xué)者老師的合作交流。

原文鏈接

https://www.mdpi。。ｃｏｍ/2073-4409/11/19/3008。

?；嚓P(guān)聯(lián)產(chǎn)品介紹

針對(duì)小鼠結(jié)腸類器官培養(yǎng)，?；锿扑]使用標(biāo)準(zhǔn)化類器官培養(yǎng)試劑——小鼠結(jié)腸類器官小腸套裝。該類器官培養(yǎng)基套裝是一款用于擴(kuò)增和分化小鼠結(jié)腸類器官的培養(yǎng)基。擴(kuò)增時(shí)的小鼠結(jié)腸類器官主要由結(jié)腸干細(xì)胞和結(jié)腸祖細(xì)胞組成，分化后的小鼠結(jié)腸類器官由結(jié)腸吸收細(xì)胞、杯狀細(xì)胞和少量腸內(nèi)分泌細(xì)胞組成。

小鼠結(jié)腸類器官培養(yǎng)基套裝組分表

結(jié)直腸癌類器官培養(yǎng)基套裝是一種化學(xué)定義的細(xì)胞培養(yǎng)基，用于建立和維護(hù)人結(jié)直腸癌類器官?；颊邅?lái)源的癌癥類器官概括了原始腫瘤的基因組和病理特征，因此在醫(yī)學(xué)研究和精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)方面具有巨大的前景。