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为探究 LINC02418 在结直肠癌(CRC)中的作用,研究人员发现其可促进 CRC 进展,有望成治疗靶点。
结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)作为全球范围内发病率和死亡率居高不下的恶性肿瘤,严重威胁着人类健康。每年新增病例超过 180 万,且年轻群体中的发病率呈显著上升趋势。由于多数患者确诊时已处于晚期,导致死亡率居高不下。尽管目前 CRC 的治疗手段取得了一定进展,但患者的预后情况仍不理想。因此,深入了解 CRC 细胞进展和侵袭的分子机制,对于开发基于生物标志物的个性化治疗策略至关重要。
哈尔滨医科大学附属第二医院的研究人员开展了关于 LINC02418 在结直肠癌中作用的研究,相关成果发表在《Cell Death Discovery》上。该研究揭示了 LINC02418 在 CRC 中的关键作用及机制,为 CRC 的治疗提供了新的潜在靶点,有望推动个性化治疗策略的发展。
研究人员运用了多种关键技术方法。在样本获取方面,从哈尔滨医科大学附属第二医院收集了人类 CRC 组织和相邻的非恶性组织。实验技术上,利用 RNA 免疫沉淀(RIP)、甲基化 RNA 免疫沉淀(MeRIP)、RNA 下拉实验(RNA pull - down)、RNA 免疫沉淀(RIP)和染色质免疫沉淀(ChIP)等实验,探究分子间的相互作用和修饰情况;通过双荧光素酶报告基因实验(luciferase reporter assay)评估转录活性;运用定量实时聚合酶链反应(qPCR)、蛋白质免疫印迹(western blot)检测基因和蛋白的表达水平;还借助细胞增殖、克隆形成、Transwell 迁移和侵袭实验,以及动物实验中的皮下异种移植和肺转移模型,研究 LINC02418 对 CRC 细胞生物学行为的影响。
研究结果如下:
- LINC02418 在结直肠癌中高表达且与不良临床结局相关:研究人员分析多个数据库发现,LINC02418 在 CRC 组织中显著上调,且高表达与无进展生存期不良相关。对 10 对组织样本进行 qPCR 验证,进一步证实了这一结果。此外,在 CRC 细胞系中也观察到 LINC02418 表达升高,且其在细胞核和细胞质中均有分布。
- LINC02418 敲低抑制结直肠癌细胞的增殖和转移:在体外实验中,研究人员通过短发夹 RNA(shRNA)敲低 RKO 和 HCT116 细胞中的 LINC02418 表达,结果显示细胞生长速率、克隆形成能力、迁移和侵袭能力均显著下降;而过表达 LINC02418 则产生相反效果。在体内实验中,利用皮下异种移植和肺转移模型发现,敲低 LINC02418 显著抑制了肿瘤的生长和转移,表现为肿瘤体积和重量减小,Ki - 67 表达及上皮 - 间质转化(EMT)相关标记物减少,肺转移结节数量和肺重量降低。
- m6A 修饰参与结直肠癌中 LINC02418 的上调:生物信息学分析预测 LINC02418 存在 m6A 修饰位点,且与甲基转移酶样 3(METTL3)相关。研究发现,METTL3 在 CRC 组织中高表达,且与 LINC02418 表达呈正相关。敲低 METTL3 可降低 LINC02418 的表达、m6A 修饰水平及稳定性。生存分析表明,高 LINC02418 m6A 修饰水平的患者总生存期更差。
- LINC02418 在结直肠癌中对 Wnt 通路起正向调节作用:基因集富集分析(GSEA)显示 LINC02418 与 Wnt 信号通路呈正相关。qPCR 和 western blot 分析表明,过表达 LINC02418 可上调 β - 连环蛋白(β - catenin)及 Wnt/β - catenin 信号通路靶基因的 mRNA 和蛋白水平;敲低 LINC02418 则导致这些基因表达下降。
- LINC02418 通过与 YBX1 相互作用促进 CTNNB1 的转录:预测 LINC02418 可能与 YBX1 等蛋白相互作用,后续实验证实了两者的相互作用。YBX1 在 CRC 组织中高表达,可结合到 CTNNB1(编码 β - catenin)的启动子区域并激活其转录。LINC02418 通过增强 YBX1 与 CTNNB1 启动子的结合能力,促进 β - catenin 的转录,进而激活 Wnt 通路。
- LINC02418 通过与 IGF2BP1 相互作用增加 CTNNB1 的稳定性:研究发现 LINC02418 可与胰岛素样生长因子 2 mRNA 结合蛋白 1(IGF2BP1)相互作用,IGF2BP1 在肿瘤组织中高表达且与患者总生存期较差相关。敲低 IGF2BP1 可下调 CTNNB1 的 mRNA 水平并降低其稳定性,LINC02418 缺失会减弱 IGF2BP1 与 CTNNB1 mRNA 的相互作用,而过表达 IGF2BP1 可抵消 shLINC02418 对 CTNNB1 mRNA 稳定性的影响。
- CTNNB1 过表达逆转 LINC02418 敲低对结直肠癌细胞的影响:通过转染实验,在敲低 LINC02418 的 CRC 细胞中过表达 CTNNB1,结果显示细胞增殖和迁移能力得到恢复,Wnt 信号通路靶基因的表达也被逆转,表明 LINC02418 通过 CTNNB1 发挥其生物学功能。
- YBX1 可结合到 LINC02418 启动子并诱导其转录:JASPAR 分析发现 YBX1 可结合到 LINC02418 启动子区域。实验表明,敲低 YBX1 可降低 LINC02418 的表达,过表达 YBX1 则使其表达增加。双荧光素酶报告基因实验和 ChIP 实验进一步证实了 YBX1 对 LINC02418 转录的促进作用。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次揭示了 LINC02418 激活 Wnt 信号通路在 CRC 中的关键作用,其通过与 YBX1 和 IGF2BP1 相互作用,在转录和转录后水平调控 CTNNB1 的表达。同时,明确了 METTL3 介导的 m6A 修饰增强 LINC02418 稳定性,以及 YBX1 促进 LINC02418 转录的上游调控机制。LINC02418 有望成为 CRC 诊断和预后的生物标志物,针对 LINC02418 的治疗策略,如反义寡核苷酸和 RNA 干扰(RNAi)介导的基因沉默等,可能为 CRC 的治疗提供新的方向,对推动 CRC 个性化治疗的发展具有重要意义。