Cancer Cell文章:Arraystar LncRNA芯片应用于肝癌研究

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所属分类:文献分享

      第二军医大学孙树汉教授课题组长期致力于肝癌的研究。其课题组使用Arraystar LncRNA芯片研究肝癌,取得了丰硕成果,已连续发表六篇文章,文章先后刊发于Hepatology, Molecular Cell等顶级国际期刊。近期,其课题组应用Arraystar LncRNA芯片发现了能促进肝癌肿瘤侵袭和转移的新lncRNA分子——lncRNA-ATB,该研究成果刊登在国际顶级杂志Cancer Cell(影响因子24.755)(LncRNA芯片均由康成提供技术服务)。

 

研究背景

     TGF-b是一个多功能的细胞因子,能够促进细胞增殖、迁移和侵袭,在肿瘤的发生和发展中发挥重要作用。TGF-b诱导的上皮间质转化(EMT)对于肿瘤细胞转移至关重要。近来的研究发现,lncRNA在多种肿瘤中异常表达并且能够调控肿瘤细胞增殖、凋亡、迁移和转移。但是lncRNA在TGF-b信号通路中的作用尚不清楚。孙树汉教授课题组本次研究目的在于揭示受TGF-b调控的lncRNA在肝癌的侵袭和转移中的作用。

 

研究思路

     TGF-b能够诱导EMT,而miR-200家族(miR-200s)能够通过作用于靶基因ZEB1/ZEB2抑制EMT。作者应用美国Arraystar LncRNA芯片检测TGF-b处理和未处理的肝癌细胞(各3例)的lncRNA表达水平变化。利用新近报道的ceRNA(内源竞争性RNA)机制,筛选包含miR-200s靶位点的lncRNA。lncRNA-ATB经TGF-b诱导后表达水平显著升高,并且含有3个miR-200s靶位点,因此选定lncRNA-ATB作为研究对象进行深入研究。

     作者通过RIP和RNA-pull down证明lncRNA-ATB与miR-200s相互结合,并且lncRNA-ATB能够提高ZEB1/ZEB2的水平。通过体外细胞实验,lncRNA-ATB能够促进肝癌细胞的上皮间质转化和侵袭。

     作者进一步通过体内实验验证lncRNA-ATB的功能。在裸鼠模型实验中,lncRNA-ATB能够促进肿瘤细胞侵袭,该功能受到miR-200s调控。RIP实验发现lncRNA-ATB结合IL-11的mRNA。并且lncRNA-ATB能够增加IL-11稳定性。在裸鼠模型实验中,lncRNA-ATB通过激活IL-11/STAT3信号通路,促进肿瘤细胞定植(tumor colonization)。

     作者通过大量肝癌组织样本研究lncRNA-ATB与肝癌的临床关系。lncRNA-ATB在肝癌组织中的表达水平高于癌旁组织,并且lncRNA-ATB在转移性肿瘤组织中的表达水平显著高于原发性肿瘤组织。K-M曲线显示,lncRNA-ATB高表达的肝癌患者预后较差,可以作为潜在的预后生物标记物。

 

技术路线

结果展示

                   聚类分析:TGF-b处理和未处理的肝癌细胞中lncRNA和mRNA的表达(左图)。

                   ceRNA分析:lncRNA-ATB含有多个miR-200s结合位点(右图)。

qPCR结果显示:在4种肝癌细胞中,lncRNA-ATB的水平随TGF-b的刺激而升高。

研究意义

     该研究首次揭示了lncRNA与TGF-b信号通路的关系,TGF-b显著促进lncRNA-ATB的表达。lncRNA内源竞争性结合miR-200s,增加ZEB1/ZEB2水平,促进EMT和肿瘤细胞侵袭;lncRNA-ATB结合IL11,增加IL11稳定性,激活STAT3信号通路,从而促进肿瘤细胞定植。本文将lncRNA与经典肿瘤相关信号通路相联系,并揭示lncRNA-ATB在肝癌转移过程中的重要作用,提供了肝癌治疗的潜在靶点和预后生物标记物。

 

原文出处

A Long Noncoding RNA Activated by TGF-b Promotes the Invasion-Metastasis Cascade in Hepatocellular Carcinoma. Cancer Cell. 2014

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