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