长链非编码RNA研究进展周刊（8期）

小贴士

非编码RNA（ncRNA）是一组缺乏蛋白编码的内源RNA，分为小RNA和长链非编码RNA（lncRNA）。之前的研究多关注蛋白编码基因，对ncRNA功能知之甚少，甚至称其为转录“噪音”。然而，近年来的研究发现，ncRNA在多个生物学过程中起着重要的作用。自ncRNA概念提出以来，该领域就成为研究热点，而关于长链非编码RNA（lncRNA）的研究则是ncRNA研究的重点，相关的研究文章也在近年呈现爆发性的增长。一起浏览一下近期相关的报道吧~

往期内容回顾：

1

Nature Medicine ：lncRNA MIR100HG衍生的miR-100和miR-125b通过Wnt /β-连环蛋白信号传导介导西妥昔单抗耐药

从头和获得性耐药主要是由于基因改变，是抗表皮生长因子受体（EGFR）治疗的障碍。为了产生西妥昔单抗抗性细胞，本研究将西妥昔单抗敏感的结肠直肠癌细胞暴露于3D培养。

利用全外显子组测序和转录谱分析，发现出现西妥昔单抗抗性后长链非编码RNA MIR100HG和两种嵌入的miRNA（miR-100和miR-125b）过表达。在西妥昔单抗耐药的结肠直肠癌和头颈鳞状细胞癌细胞系以及在形成西妥昔单抗的结直肠癌患者的肿瘤中也观察到MIR100HG，miR-100和miR-125b的过表达。 miR-100和miR-125b协同抑制5个Wnt /β-连环蛋白负调节因子，导致Wnt信号增加，西妥昔单抗耐药细胞中的Wnt抑制恢复了西妥昔单抗的反应性。

本研究结果揭示了MIR100HG和转录因子GATA6之间的双重负反馈机制，GATA6抑制MIR100HG，但是通过miR-125b靶向GATA6缓解了这种抑制。这些发现确定了西妥昔单抗耐药的临床可行的表观遗传因素。

图1 CC和CC-CR在3D培养基中的转录组分析

2

Cell Physiol Biochem ：lncRNA HANR促进肿瘤发生和增加化疗耐药性

肝细胞癌（HCC）是世界上第五大常见癌症，也是导致癌症死亡的第三大原因。长链非编码RNAs（lncRNAs）在癌症中的关键作用已在各种癌症中被发现，包括肝细胞癌。然而，lncRNAs在HCC肿瘤发生和化疗耐药中的作用和机制尚未得到广泛的研究。

本研究中，暨南大学的研究人员已经鉴定出HCC表达的名为HANR的lncRNA（HCC相关的长链非编码RNA）。利用芯片分析鉴定了HANR，并通过q-PCR验证了其上调表达。利用RNA pull-down和通路分析以评估HANR的物理和功能相互作用。利用体内实验以评估肿瘤发生和化学抗性的增加。另外，利用FISH检测HCC标本中HANR的表达。构建异种移植和原位小鼠模型，观察HANR对体内肿瘤发生和化疗耐药的影响。

HANR被证实在HCC患者和HCC细胞系中上调表达。在HCC中HANR表达的增加预示患者的存活期短。敲低HANR显著延缓细胞增殖，抑制HCC异种移植/原位肿瘤生长，诱导细胞凋亡并增强对阿霉素的化学敏感性，而HANR的过表达显示出相反的作用。研究结果表明HANR通过与GSKIP结合调控HCC中GSK3β的磷酸化。

图2 HCC中HANR表达上调

3

Nature Communications ：lncRNA GATA6-AS通过与LOXL2相互作用来表观调控内皮基因表达

内皮细胞的增殖失调及受损与多种疾病有关，然而，长链非编码RNAs在这些过程中的调控功能与机制仍然是未知的。本研究表明GATA6的长链非编码反义转录本(GATA6-AS)与表观遗传调节因子LOXL2相互作用，通过对组蛋白进行去甲基化修饰，调节内皮基因表达。利用RNA-Seq技术发现在缺氧情况下，GATA6-AS在内皮细胞中的表达上调。体外实验表明GATA6 AS的沉默减少了TGF-β2诱导的内皮-间充质转变并且促进了小鼠血管的形成。

本研究将LOXL2鉴定为一个GATA6-AS相关蛋白，其具有去除活化H3K4me3染色质标记的作用，并揭示了LOXL2和GATA6-AS沉默反向调节的一组血管生成相关基因。GATA6-AS沉默减少了这些基因中骨膜蛋白和环加氧酶-2的H3K4me3甲基化。研究结果表明GATA6-AS作为核LOXL2功能的负调节因子。

图3 GATA6-AS作为内皮基因表达中核LOXL2功能的负调节因子

4

Front Microbiol：人乳头瘤病毒介导的宫颈癌新型长链非编码RNA和环状RNA的鉴定

宫颈癌是世界上第三大常见癌症，也是导致妇女癌症死亡的第四大原因。越来越多的证据表明，长链非编码RNAs（lncRNAs）和环状RNAs（circRNAs）可能在不同癌症的发生发展中起关键作用；然而，关于lncRNAs和circRNAs在宫颈癌发展和转移中的作用机制知之甚少。

本研究中，华中科技大学的研究人员利用RNA-seq技术对HPV16（人乳头瘤病毒基因16型）介导的宫颈鳞状细胞癌和相邻的非肿瘤（ATN）组织中的lncRNAs，circRNAs，miRNAs，mRNA的表达谱进行了分析。研究人员在不同患者中鉴定出19个lncRNAs，99个circRNAs，28个miRNAs及304个mRNA差异表达。在非编码RNAs中，3个lncRNAs和44个circRNAs是新发现的。功能富集分析显示，这些差异表达的 lncRNAs，miRNAs和mRNA在癌症相关途径中以及其他GO富集。此外，共表达网络和功能预测表明19个差异表达 lncRNAs在宫颈癌的发生发展中可能发挥不同的作用。基于差异表达的编码和非编码RNA的ceRNA调控网络显示每个miRNA靶向许多lncRNAs和circRNAs。调控网络中的部分miRNAs与宫颈癌之间的联系已经在之前的研究中得到证实，并且这些miRNAs靶向大部分新的非编码RNAs，由此表明这些新的非编码RNAs可能在宫颈癌中起作用。 

图4 宫颈癌中lncRNAs，miRNAs和mRNAs构建的ceRNA调控网络

5

Cancer Biomark ：lncRNA ANRIL的过表达通过调节let-7a / TGF-β1/ Smad信号通路促进前列腺癌细胞的增殖和迁移

长链非编码RNAs（lncRNAs）在肿瘤发生中发挥关键作用。然而，在前列腺癌中，lncRNAs，尤其是ANRIL的作用和机制在很大程度上仍然未知。近期，有研究利用CCK-8分析和Transwell迁移法研究了ANRIL对前列腺癌细胞增殖和迁移的影响，并利用RT-PCR和western blot检测ANRIL、let-7a、TGF-β1、p-Smad2和p-Smad7的表达水平。

研究结果表明，与正常组织相比ANRIL在前列腺癌组织中表达水平显著升高。ANRIL的敲低显著抑制前列腺癌LNCap、PC3和DU145细胞的增殖和迁移。敲低ANRIL显著降低前列腺癌LNCap细胞中TGF-β1和p-Smad2的水平，并增加p Smad7的水平。进一步研究发现，敲低ANRIL显著增强let-7a的表达，并且补救实验发现let-7a抑制剂恢复了ANRIL沉默对前列腺癌LNCap，PC3和DU145细胞的增殖和迁移的抑制作用。let7a抑制剂恢复了ANRIL沉默对前列腺癌LNCap细胞中TGF-β1/ Smads信号通路活性的抑制作用。总之，本研究结果表明lncRNA ANRIL的过表达通过调节let-7a /TGFβ1/ Smad信号通路促进了前列腺癌细胞的增殖和迁移。

图5 lncRNA ANRIL在前列腺癌中过表达，并且敲低lncRNA ANRIL抑制前列腺癌细胞的增殖和迁移

参考文献

1.Lu Y et al. (2017) lncRNA MIR100HG-derived miR-100 and miR-125b mediate cetuximab resistance via Wnt/β-catenin signaling. Nat Med [Epub ahead of print]

2. Xiao J, Lv Y, Jin F, Liu Y, Ma Y, Xiong Y, Liu L, Zhang S, Sun Y, Tipoe GL, Hong A, Xing F, Wang X. (2017) LncRNA HANR Promotes Tumorigenesis and Increase of Chemoresistance in Hepatocellular Carcinoma. Cell Physiol Biochem [Epub ahead of print].

3.Philipp Neumann, Nicolas Jaé， et al.The lncRNA GATA6-AS epigenetically regulates endothelial gene expression via interaction with LOXL2. Nature Communications, (2018) 9:237. DOI: 10.1038/s41467-017-02431-1

4.Wang H, Zhao Y, Chen M, Cui J. (2017) Identification of Novel Long Non-coding and Circular RNAs in Human Papillomavirus-Mediated Cervical Cancer. Front Microbiol

5.Zhao B， Yang Y， Hu LB et al. Overexpression of lncRNA ANRIL promoted the proliferation and migration of prostate cancer cells via regulating let-7a/TGF-β1/ Smad signaling pathway . Cancer Biomark. Dec 2017.

本周lncRNA相关报道就讲到这里了，下期见~

如需讨论，欢迎留言给小编~

ncRNA研究推荐