靶向长链非编码RNA中G-四链体结构调控结直肠癌的新策略

为解决结直肠癌(CRC)中长链非编码RNA(lncRNA)异常调控的机制问题，研究人员聚焦LINC01589、MELTF-AS1和UXT-AS1三种lncRNA中的G-四链体(G4)结构，通过化学工具PhpC实现G4特异性解旋，揭示了G4结构在CRC进展中的调控作用，为靶向RNA结构的抗癌治疗提供了新思路。

　　

在人类细胞庞大的转录组中，长链非编码RNA（lncRNA）虽不编码蛋白质，却通过复杂的二级结构调控着细胞分化、代谢等关键过程。这些分子在癌症中常出现异常表达，例如结直肠癌（CRC）——全球癌症死亡率第二的疾病中，lncRNA的失调与肿瘤进展密切相关。然而，这些RNA分子中特殊结构单元G-四链体（G-quadruplex, G4）的功能及其靶向干预潜力，仍是未解之谜。

印度理工学院甘地讷格尔分校（Indian Institute of Technology Gandhinagar）的研究团队联合法国国家科学研究中心（CNRS）的科学家，在《BMC Biology》发表了一项突破性研究。他们发现CRC相关lncRNA（LINC01589、MELTF-AS1和UXT-AS1）富含G4结构，并首次利用小分子PhpC选择性解旋这些结构，从而干扰癌细胞功能。这种"解旋而非稳定"的创新策略，避免了传统G4配体导致的基因组不稳定性，为抗癌治疗开辟了新路径。

研究团队运用了多项关键技术：通过QGRS mapper和G4Hunter进行G4序列预测；采用圆二色谱（CD）和热差异光谱（TDS）验证体外G4折叠；使用特异性荧光探针N-TASQ和硫黄素T（ThT）检测G4动态；结合FRET-MC（荧光共振能量转移-熔解竞争）分析G4稳定性；最后通过G4RP-seq（G4-RNA特异性沉淀测序）在HT-29细胞中捕获内源性G4结构，并评估PhpC的调控效果。

G4含量分析与表达验证

生物信息学筛选发现99%的CRC相关lncRNA含有潜在G4序列（PQS），其中LINC01589、MELTF-AS1和UXT-AS1的G4评分最高。RT-qPCR证实这些lncRNA在6种CRC细胞系中差异表达，如UXT-AS1在SW620中表达量达81.7倍（以β-actin为参照）。

体外G4结构确证

CD光谱显示典型265 nm正峰和240 nm负峰的平行G4特征。TDS进一步验证了MELTF-AS1和UXT-AS1的G4折叠，而LINC01589可能以混合结构存在。N-TASQ探针的荧光增强达6倍，硫黄素T信号提升162倍，FRET-MC中ΔT_1/2降低18.2°C，质谱检测到单体G4分子量（13.6-14.5 kDa），多维度证实了G4形成。

细胞水平G4靶向

G4RP-seq显示UXT-AS1在HT-29细胞中富集3.3倍。PhpC处理使UXT-AS1和NRAS mRNA的G4水平分别降低1.85和2.05倍，而传统配体BRACO-19则增加NRAS G4 1.58倍但意外降低UXT-AS1 1.48倍，揭示G4动态调控的复杂性。

这项研究首次系统解析了CRC相关lncRNA中G4的结构特性与功能可塑性。PhpC作为G4解旋工具，通过扰动RNA结构稳态选择性影响癌细胞，避免了基因毒性风险。这种"结构靶向"策略突破了传统抗癌药物的作用范式，为开发基于RNA结构调控的精准疗法提供了理论框架。未来研究需进一步阐明G4解旋与lncRNA功能丧失的分子关联，以及PhpC对其它癌症类型G4-RNA的普适性效应。