LncRNA LacRNA mới phát hiện từ LINC00478 ổn định PHB2 và ức chế di căn ung thư vú thông qua việc ức chế các mục tiêu của MYC

Journal of Translational Medicine
Rong Guo1, Yonghui Su1, Qi Zhang1, Bingqiu Xiu1, Sheng Huang1, Weiru Chi1, Liyi Zhang1, Lun Li1, Jianjing Hou1, Jia Wang1, Jiajian Chen1, Yayun Chi1, Jian Xue2, Jiong Wu1
1Department of Breast Surgery, Fudan University Shanghai Cancer Center, Shanghai, 200032, People’s Republic of China
2Department of Oncology, Shanghai Medical College, Fudan University, Shanghai, 200032, People’s Republic of China

Tóm tắt

Tóm tắt Giới thiệu Di căn là nguyên nhân chính gây tử vong ở bệnh nhân ung thư vú. Các RNA không mã hóa dài (lncRNA) đã được chứng minh là tác động đến những kiểu hình quan trọng trong các khối u, bao gồm xâm nhập và di căn. Tuy nhiên, các lncRNA liên quan đến di căn và cơ chế phân tử, tế bào của chúng vẫn còn phần lớn chưa được biết đến. Phương pháp Quá trình phiên mã và xử lý sau phiên mã của RNA bào tế bào liên kết với LINC00478 (LacRNA) được xác định qua RT-qPCR, PCR bán định lượng và RACE 5′/3′. Hệ thống CRISPR/cas9 và CRISPR/dead-Cas9 hướng dẫn cặp được sử dụng để làm mất hoặc kích hoạt biểu hiện của LacRNA. Thí nghiệm di chuyển và xâm nhập tế bào được thực hiện để xác nhận kiểu hình của LacRNA. Mô hình tĩnh mạch đuôi và mô hình đệm mỡ tuyến vú được sử dụng cho nghiên cứu in vivo. Trục LacRNA-PHB2-cMyc được sàng lọc và xác thực qua các bài kiểm tra RNA pulldown, phổ khối lượng, kết tủa RNA miễn dịch và RNA-seq. Kết quả Chúng tôi đã xác định một lncRNA bào tế bào mới, LacRNA (RNA bào tế bào liên kết với LINC00478), xuất phát từ lncRNA LINC00478 nằm trong nhân. Bản sao mới tạo của LINC00478 toàn bộ chiều dài (LINC00478_FL) đã được cắt và polyadenyl hóa, đồng thời tạo ra các đầu 5′ ổn định biểu hiện LacRNA, được phóng thích vào bào chất, và các đầu 3′ dài của lncRNA giữ lại trong nhân. RNA LINC00478_3′ đã bị phân hủy nhanh chóng. LacRNA ức chế đáng kể sự xâm nhập và di căn của ung thư vú cả in vitro và in vivo. Về cơ chế, LacRNA tương tác vật lý với miền PHB của PHB2 thông qua vùng 61–140-nt. Sự kết hợp cụ thể này ảnh hưởng đến sự hình thành phức hợp phân hủy tự thực bào của PHB2 và LC3, làm chậm quá trình phân hủy protein PHB2. Một cách bất ngờ, LacRNA tương tác đặc biệt với PHB2, thu hút c-Myc và thúc đẩy sự ubiquitination và phân hủy c-Myc. Sự điều chỉnh tiêu cực của tín hiệu Myc cuối cùng ức chế di căn ung thư vú. Hơn nữa, LacRNA và việc giảm tín hiệu c-Myc do LacRNA gây ra có liên quan đáng kể đến kết quả lâm sàng tốt, từ những yếu tố này, chúng tôi đã xây dựng một mô hình dự đoán tiên lượng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):209–49.

Chaffer CL, Weinberg RA. A perspective on cancer cell metastasis. Science. 2011;331(6024):1559–64.

Gupta GP, Massague J. Cancer metastasis: building a framework. Cell. 2006;127(4):679–95.

Kopp F, Mendell JT. Functional classification and experimental dissection of long noncoding RNAs. Cell. 2018;172(3):393–407.

Bhan A, Soleimani M, Mandal SS. Long noncoding RNA and cancer: a new paradigm. Cancer Res. 2017;77(15):3965–81.

Jarroux J, Morillon A, Pinskaya M. History, discovery, and classification of lncRNAs. Adv Exp Med Biol. 2017;1008:1–46.

Ji Q, Cai G, Liu X, Zhang Y, Wang Y, Zhou L, Sui H, Li Q. MALAT1 regulates the transcriptional and translational levels of proto-oncogene RUNX2 in colorectal cancer metastasis. Cell Death Dis. 2019;10(6):378.

Schmitt AM, Chang HY. Long noncoding RNAs in cancer pathways. Cancer Cell. 2016;29(4):452–63.

Kim J, Piao HL, Kim BJ, Yao F, Han Z, Wang Y, Xiao Z, Siverly AN, Lawhon SE, Ton BN, et al. Long noncoding RNA MALAT1 suppresses breast cancer metastasis. Nat Genet. 2018;50(12):1705–15.

Yuan JH, Yang F, Wang F, Ma JZ, Guo YJ, Tao QF, Liu F, Pan W, Wang TT, Zhou CC, et al. A long noncoding RNA activated by TGF-beta promotes the invasion-metastasis cascade in hepatocellular carcinoma. Cancer Cell. 2014;25(5):666–81.

Liu B, Sun L, Liu Q, Gong C, Yao Y, Lv X, Lin L, Yao H, Su F, Li D, et al. A cytoplasmic NF-kappaB interacting long noncoding RNA blocks IkappaB phosphorylation and suppresses breast cancer metastasis. Cancer Cell. 2015;27(3):370–81.

Li C, Wang S, Xing Z, Lin A, Liang K, Song J, Hu Q, Yao J, Chen Z, Park PK, et al. A ROR1-HER3-lncRNA signalling axis modulates the Hippo-YAP pathway to regulate bone metastasis. Nat Cell Biol. 2017;19(2):106–19.

Xie SJ, Diao LT, Cai N, Zhang LT, Xiang S, Jia CC, Qiu DB, Liu C, Sun YJ, Lei H, et al. mascRNA and its parent lncRNA MALAT1 promote proliferation and metastasis of hepatocellular carcinoma cells by activating ERK/MAPK signaling pathway. Cell Death Discov. 2021;7(1):110.

Kapranov P, Cheng J, Dike S, Nix DA, Duttagupta R, Willingham AT, Stadler PF, Hertel J, Hackermuller J, Hofacker IL, et al. RNA maps reveal new RNA classes and a possible function for pervasive transcription. Science. 2007;316(5830):1484–8.

Wang L, Park HJ, Dasari S, Wang S, Kocher JP, Li W. CPAT: coding-potential assessment tool using an alignment-free logistic regression model. Nucleic Acids Res. 2013;41(6): e74.

Kong L, Zhang Y, Ye ZQ, Liu XQ, Zhao SQ, Wei L, Gao G. CPC: assess the protein-coding potential of transcripts using sequence features and support vector machine. Nucleic Acids Res. 2007;35(Web Server issue):W345-349.

Konermann S, Brigham MD, Trevino AE, Joung J, Abudayyeh OO, Barcena C, Hsu PD, Habib N, Gootenberg JS, Nishimasu H, et al. Genome-scale transcriptional activation by an engineered CRISPR-Cas9 complex. Nature. 2015;517(7536):583–8.

Zhu S, Li W, Liu J, Chen CH, Liao Q, Xu P, Xu H, Xiao T, Cao Z, Peng J, et al. Genome-scale deletion screening of human long non-coding RNAs using a paired-guide RNA CRISPR-Cas9 library. Nat Biotechnol. 2016;34(12):1279–86.

Han J, Zhang J, Chen L, Shen B, Zhou J, Hu B, Du Y, Tate PH, Huang X, Zhang W. Efficient in vivo deletion of a large imprinted lncRNA by CRISPR/Cas9. RNA Biol. 2014;11(7):829–35.

Thuaud F, Ribeiro N, Nebigil CG, Desaubry L. Prohibitin ligands in cell death and survival: mode of action and therapeutic potential. Chem Biol. 2013;20(3):316–31.

Madden SK, de Araujo AD, Gerhardt M, Fairlie DP, Mason JM. Taking the Myc out of cancer: toward therapeutic strategies to directly inhibit c-Myc. Mol Cancer. 2021;20(1):3.

Dang CV. MYC on the path to cancer. Cell. 2012;149(1):22–35.

Thomas LR, Tansey WP. Proteolytic control of the oncoprotein transcription factor Myc. Adv Cancer Res. 2011;110:77–106.

Salghetti SE, Kim SY, Tansey WP. Destruction of Myc by ubiquitin-mediated proteolysis: cancer-associated and transforming mutations stabilize Myc. EMBO J. 1999;18(3):717–26.

Pelengaris S, Khan M, Evan G. c-MYC: more than just a matter of life and death. Nat Rev Cancer. 2002;2(10):764–76.

Li J, Meng H, Bai Y, Wang K. Regulation of lncRNA and its role in cancer metastasis. Oncol Res. 2016;23(5):205–17.

Li H, Wang P, Liu J, Liu W, Wu X, Ding J, Kang J, Li J, Lu J, Pan G. Hypermethylation of lncRNA MEG3 impairs chemosensitivity of breast cancer cells. J Clin Lab Anal. 2020;34(9): e23369.

Zhu M, Wang F, Mi H, Li L, Wang J, Han M, Gu Y. Long noncoding RNA MEG3 suppresses cell proliferation, migration and invasion, induces apoptosis and paclitaxel-resistance via miR-4513/PBLD axis in breast cancer cells. Cell Cycle. 2020;19(23):3277–88.

Ni S, Zhao X, Ouyang L. Long non-coding RNA expression profile in vulvar squamous cell carcinoma and its clinical significance. Oncol Rep. 2016;36(5):2571–8.

Feng L, Houck JR, Lohavanichbutr P, Chen C. Transcriptome analysis reveals differentially expressed lncRNAs between oral squamous cell carcinoma and healthy oral mucosa. Oncotarget. 2017;8(19):31521–31.

Zhang X, Zhuang J, Liu L, He Z, Liu C, Ma X, Li J, Ding X, Sun C. Integrative transcriptome data mining for identification of core lncRNAs in breast cancer. PeerJ. 2019;7: e7821.

Wilusz JE. Long noncoding RNAs: Re-writing dogmas of RNA processing and stability. Biochim Biophys Acta. 2016;1859(1):128–38.

Zhang Y, Yang L, Chen LL. Life without a tail: new formats of long noncoding RNAs. Int J Biochem Cell Biol. 2014;54:338–49.

Ji P, Diederichs S, Wang W, Boing S, Metzger R, Schneider PM, Tidow N, Brandt B, Buerger H, Bulk E, et al. MALAT-1, a novel noncoding RNA, and thymosin beta4 predict metastasis and survival in early-stage non-small cell lung cancer. Oncogene. 2003;22(39):8031–41.

Lin R, Maeda S, Liu C, Karin M, Edgington TS. A large noncoding RNA is a marker for murine hepatocellular carcinomas and a spectrum of human carcinomas. Oncogene. 2007;26(6):851–8.

Wilusz JE, Freier SM, Spector DL. 3’ end processing of a long nuclear-retained noncoding RNA yields a tRNA-like cytoplasmic RNA. Cell. 2008;135(5):919–32.

Ulitsky I, Bartel DP. lincRNAs: genomics, evolution, and mechanisms. Cell. 2013;154(1):26–46.

Lin A, Li C, Xing Z, Hu Q, Liang K, Han L, Wang C, Hawke DH, Wang S, Zhang Y, et al. The LINK-A lncRNA activates normoxic HIF1alpha signalling in triple-negative breast cancer. Nat Cell Biol. 2016;18(2):213–24.

Ye B, Hu B, Zheng Z, Zheng R, Shi Y. The long non-coding RNA AK023948 enhances tumor progression in hepatocellular carcinoma. Exp Ther Med. 2017;14(4):3658–64.

Nadimpalli R, Yalpani N, Johal GS, Simmons CR. Prohibitins, stomatins, and plant disease response genes compose a protein superfamily that controls cell proliferation, ion channel regulation, and death. J Biol Chem. 2000;275(38):29579–86.

Fusaro G, Dasgupta P, Rastogi S, Joshi B, Chellappan S. Prohibitin induces the transcriptional activity of p53 and is exported from the nucleus upon apoptotic signaling. J Biol Chem. 2003;278(48):47853–61.

He B, Feng Q, Mukherjee A, Lonard DM, DeMayo FJ, Katzenellenbogen BS, Lydon JP, O’Malley BW. A repressive role for prohibitin in estrogen signaling. Mol Endocrinol. 2008;22(2):344–60.

Winter A, Kamarainen O, Hofmann A. Molecular modeling of prohibitin domains. Proteins. 2007;68(1):353–62.

Wei Y, Chiang WC, Sumpter R Jr, Mishra P, Levine B. Prohibitin 2 is an inner mitochondrial membrane mitophagy receptor. Cell. 2017;168(1–2):224–38.

Gabay M, Li Y, Felsher DW. MYC activation is a hallmark of cancer initiation and maintenance. Cold Spring Harb Perspect Med. 2014;4(6):a014241.

Li Z, Van Calcar S, Qu C, Cavenee WK, Zhang MQ, Ren B. A global transcriptional regulatory role for c-Myc in Burkitt’s lymphoma cells. Proc Natl Acad Sci USA. 2003;100(14):8164–9.

Minn AJ, Gupta GP, Siegel PM, Bos PD, Shu W, Giri DD, Viale A, Olshen AB, Gerald WL, Massague J. Genes that mediate breast cancer metastasis to lung. Nature. 2005;436(7050):518–24.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Translational Medicine

Thông tin tác giả