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

          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，已陆续在发表六篇文章，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LEHU乐虎给予技术服务）。

     

    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，在肿瘤的发生和开展中发挥重要作用。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）能够顺利获得作用于靶基因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。

         作者顺利获得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。顺利获得体外细胞实验，lncRNA-ATB能够促进肝癌细胞的上皮间质转化和侵袭。

         作者进一步顺利获得体内实验验证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顺利获得激活IL-11/STAT3信号通路，促进肿瘤细胞定植（tumor colonization）。

         作者顺利获得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，给予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