LINC01315的m6A修饰通过激活β-Catenin/WNT通路促进肝细胞癌进展的机制研究

《Scientific Reports》：N6-methyladenosine (m6A) of LINC01315 promotes hepatocellular carcinoma progression by activating β-Catentin/WNT pathway

本研究针对肝细胞癌(HCC)中m6A修饰长链非编码RNA的调控机制这一科学问题，通过系统研究发现METTL3介导的LINC01315 m6A修饰通过YTHDF1依赖性方式稳定其表达，进而作为ceRNA海绵吸附miR-185-5p，解除对β-catenin的抑制作用，最终激活WNT信号通路促进HCC恶性进展，为HCC预后判断和靶向治疗提供了新的潜在靶点。

　　

肝细胞癌是全球范围内发病率和死亡率均较高的肝脏恶性肿瘤，尽管近年来诊疗技术取得了一定进展，但患者的总体预后仍然不佳。这种严峻的临床现状迫切需要科学家们深入探索肝细胞癌发生发展的分子机制，寻找新的预后标志物和治疗靶点。在众多调控机制中，RNA表观遗传修饰尤其是N⁶-甲基腺苷(m⁶A)修饰近年来备受关注，它被认为是真核生物RNA中最主要的转录后修饰形式，通过影响RNA的稳定性、剪接、核输出和翻译等过程，在基因表达调控中发挥关键作用。

与此同时，长链非编码RNA(lncRNA)作为长度超过200个核苷酸且不编码蛋白质的RNA分子，在肿瘤发生发展中的调控作用也逐渐被揭示。研究表明，lncRNA的表达失调与肝细胞癌的发生、发展密切相关，能够影响肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移和凋亡抵抗等恶性生物学行为。然而，m⁶A修饰如何调控lncRNA在肝细胞癌中的功能，这一科学问题尚未得到充分阐释。

针对这一知识空白，山东大学齐鲁医学院威海市立医院肝胆外科的李文晓教授团队在《Scientific Reports》上发表了最新研究成果。研究人员通过整合生物信息学分析和实验验证，系统探讨了m⁶A修饰的lncRNA在肝细胞癌中的功能和机制。

研究团队采用TCGA数据库分析、细胞功能实验、分子生物学技术等多种方法，包括MeRIP(甲基化RNA免疫共沉淀)、RIP(RNA免疫共沉淀)、双荧光素酶报告基因检测、RNA稳定性分析等关键技术，结合临床样本验证，全面阐述了LINC01315在肝细胞癌中的表达特征、临床意义及作用机制。

LINC01315在肝细胞癌中高表达且与不良预后相关

通过对TCGA数据库的分析，研究人员发现LINC01315在肝细胞癌组织中的表达水平显著高于癌旁正常组织，且其表达量与肿瘤分期呈正相关，晚期患者(T2-T4)的LINC01315表达水平明显高于早期患者(T1)。临床意义分析显示，LINC01315高表达的患者总生存期显著缩短，ROC曲线分析表明LINC01315对肝细胞癌具有良好的诊断价值，AUC值为0.824。

LINC01315促进肝细胞癌细胞增殖、迁移和侵袭

为了探究LINC01315的生物学功能，研究人员在HepG2和Huh7两种肝细胞癌细胞系中进行了基因敲低实验。结果表明，沉默LINC01315可显著抑制细胞活力、克隆形成能力以及细胞的迁移和侵袭能力，证实了LINC01315在促进肝细胞癌恶性进展中的重要作用。

METTL3通过m⁶A修饰增强LINC01315表达

机制研究发现，METTL3作为m⁶A甲基转移酶，可催化LINC01315发生m⁶A修饰。TCGA数据分析显示，LINC01315与多个m⁶A调控因子(包括METTL3、WTAP、YTHDF1/2/3等)表达呈正相关。实验验证表明，沉默METTL3可显著降低LINC01315的表达水平。SRAMP数据库预测发现LINC01315转录本上存在4个潜在的m⁶A修饰位点，点突变实验证实这些位点的突变可显著降低m⁶A富集水平。

YTHDF1识别m⁶A修饰并稳定LINC01315表达

进一步研究发现，m⁶A阅读蛋白YTHDF1在识别LINC01315的m⁶A修饰中起关键作用。RIP实验证实YTHDF1与LINC01315有最强的结合亲和力。RNA稳定性实验显示，沉默YTHDF1可加速LINC01315的降解，缩短其半衰期，表明YTHDF1通过识别m⁶A修饰来维持LINC01315的稳定性。

LINC01315通过β-catenin/WNT信号通路驱动肝细胞癌进展

研究人员深入探讨了LINC01315促进肝细胞癌恶性进展的下游机制。结果表明，沉默LINC01315可显著抑制WNT/β-catenin信号通路活性，降低CTNNB1(β-catenin编码基因)mRNA水平，并下调c-MYC、c-JUN、AXIN2、MMP7和MMP9等WNT通路靶基因的表达。挽救实验证实，过表达CTNNB1可逆转LINC01315敲低对细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用。

LINC01315作为miR-185-5p的分子海绵调控CTNNB1表达

为了阐明LINC01315调控CTNNB1的具体分子机制，研究人员进行了亚细胞定位分析，发现LINC01315主要定位于细胞质，提示其可能通过ceRNA(竞争性内源RNA)机制发挥作用。通过生物信息学预测和实验验证，发现miR-185-5p是LINC01315和CTNNB1的共同调控因子。RNA pull-down和双荧光素酶报告基因实验证实了LINC01315与miR-185-5p之间的直接相互作用，以及miR-185-5p对CTNNB1 3'UTR的直接靶向作用。功能挽救实验表明，miR-185-5p抑制剂可逆转LINC01315敲低对CTNNB1表达的抑制作用。

本研究系统阐明了METTL3介导的LINC01315 m⁶A修饰在肝细胞癌中的重要作用及其分子机制。研究发现METTL3通过催化LINC01315发生m⁶A修饰，YTHDF1识别这一修饰并稳定LINC01315表达，进而LINC01315作为分子海绵吸附miR-185-5p，解除其对β-catenin的抑制作用，最终激活WNT信号通路，促进肝细胞癌的增殖、迁移和侵袭。

这一METTL3/LINC01315/miR-185-5p/β-catenin/WNT信号轴的发现，不仅深化了对m⁶A修饰lncRNA在肿瘤中作用机制的理解，也为肝细胞癌的预后判断和靶向治疗提供了新的潜在靶点。LINC01315作为肝细胞癌的不良预后因子，有望成为新的诊断标志物和治疗靶标。尽管本研究主要基于体外实验，需要进一步的动物实验和临床样本验证，但无疑为肝细胞癌的精准医疗提供了重要的理论基础和实验依据。