很久很久以前，非編碼家族有個(gè)同門師兄弟—大師兄lncRNAs，小師弟miRNA，有一天他們愛上了同一個(gè)姑娘mRNA,然而這個(gè)姑娘更喜歡大師兄，于是小師弟心生妒忌將其囚禁……
咳咳，小編最近迷上了武俠劇，一不小心就入戲了。言歸正傳，今天為大家分享一篇近期發(fā)表在Molecular Cancer雜志（IF:7.776）中一篇lncRNAs通過作為miRNA的競爭性RNA（ceRNA）的相關(guān)研究，文獻(xiàn)鏈接地址：https://doi.org/10.1186/s12943-018-0870-5。
首先介紹下文章背景：
卵巢癌是世界上最常見的女性生殖系統(tǒng)惡性腫瘤之一，發(fā)病率高，死亡率高。由于早期難以發(fā)現(xiàn)，因此大多數(shù)卵巢癌易發(fā)生轉(zhuǎn)移。
研究發(fā)現(xiàn)，上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）在腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移中起關(guān)鍵作用。而轉(zhuǎn)化生長因子-β信號(hào)通路（TGF-β）是其主要誘導(dǎo)因子，除此之外TGF-β也可通過激活ZEB1，ZEB2，SNAI1，SNAI2，TWIST1和TWIST2等多種轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)而直接或者間接抑制E-cadherin 的啟動(dòng)子。
迄今為止，大量非編碼RNA（ncRNA）已被發(fā)現(xiàn)參與控制基因表達(dá)和激活途徑，包括EMT過程的激活和抑制，進(jìn)而參與癌癥和其他疾病的發(fā)展。此外，許多研究表明lncRNAs通過作為miRNA的競爭性RNA（ceRNA）在腫瘤發(fā)生，侵襲，轉(zhuǎn)移和耐藥性中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
在本篇研究中，作者在間質(zhì)亞型卵巢癌中構(gòu)建了一個(gè)lncRNA介導(dǎo)的競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）網(wǎng)絡(luò)，作者假設(shè)PTAR可能作為 miR-101的競爭性內(nèi)源性lncRNA起作用，進(jìn)而調(diào)控TGF-β誘導(dǎo)的EMT現(xiàn)象，參與 OvCa的侵襲-轉(zhuǎn)移過程。
----------------正文解讀----------------
一：作者運(yùn)用生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)卵巢癌的iM亞型特異性ceRNA網(wǎng)絡(luò)：包含7個(gè)miRNA，14個(gè)lncRNA和12個(gè)EMT相關(guān)編碼基因。根據(jù)ceRNA的假設(shè)，EMT基因和miRNA的表達(dá)以及l(fā)ncRNA和miRNA應(yīng)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。于是作者確定研究ceRNA對(duì)-ZEB1，miR-101-3p和lncRNA AP000695.4：間質(zhì)化OvCa亞型樣品中ZEB1顯著上調(diào)，與lncRNA AP000695.4（PTAR）的表達(dá)水平正相關(guān)，與miR-101-3p表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。
二：為了確定PTAR對(duì)卵巢癌腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移的影響，作者構(gòu)建裸鼠異種移植腫瘤模型。種植sh-PTAR OvCa細(xì)胞的裸鼠體內(nèi)腫瘤淋巴結(jié)的大小和總數(shù)較對(duì)照組裸鼠高。同時(shí)，腫瘤結(jié)節(jié)數(shù)和腫瘤重量也顯著低于對(duì)照組。此外，免疫組化、Western blot、qRT-PCR 結(jié)果顯示PTAR敲減組中E-cadherin表達(dá)增加而FN1，ZEB1和vimentin 表達(dá)降低。即敲減PTAR能夠抑制卵巢癌腫瘤發(fā)生以及EMT現(xiàn)象。
三：接下來，作者向OvCa細(xì)胞中進(jìn)行PTAR的過表達(dá)，劃痕實(shí)驗(yàn)、侵襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示PTAR的過表達(dá)能夠增強(qiáng)SKOV3和A2780細(xì)胞的細(xì)胞遷移與侵襲能力，而聯(lián)用miR-101處理后這些現(xiàn)象被阻斷。此外，過表達(dá)PTAR可以導(dǎo)致OVCAR3細(xì)胞中E-鈣粘蛋白的下調(diào)和ZEB1的上調(diào)，而當(dāng)PTAR與miR-101 mimics共轉(zhuǎn)染時(shí)，EMT受到抑制。以上實(shí)驗(yàn)表明PTAR的表達(dá)能夠促進(jìn)EMT的發(fā)生，但在miR-101的過表達(dá)后其作用被逆轉(zhuǎn)。
四：TGF-β1可以誘導(dǎo)細(xì)胞遷移侵襲能力增加，上調(diào)間質(zhì)化marker表達(dá)，但敲減PTAR后這些過程受到抑制，而當(dāng)加入miR-101抑制劑后，這種抑制作用被解除。以上表明PTAR的沉默能夠減弱了TGF-β1誘導(dǎo)的卵巢癌細(xì)胞的發(fā)生，可能通過調(diào)節(jié)miR-101的表達(dá)參與這一過程。
五：接下來，作者驗(yàn)證了PTAR是否通過充當(dāng)ceRNA來調(diào)節(jié)miR-101的表達(dá)和活性。當(dāng)運(yùn)用10 ng/ml TGF-β1 處理SKOV3 、A2780 細(xì)胞48h后, PTAR 表達(dá)上調(diào)，而miR-101 表達(dá)下調(diào)。敲減PTAR后，miR-101 表達(dá)上調(diào)。于是作者構(gòu)建PTAR的熒光素酶報(bào)告載體，包括 miR-101預(yù)測的結(jié)合位點(diǎn)的野生型或突變型質(zhì)粒。結(jié)果發(fā)現(xiàn) PTAR-WT 與miR-101 共轉(zhuǎn)，熒光素活性降低50%。以上實(shí)驗(yàn)證明PTAR通過充當(dāng)ceRNA而抑制miR-101的表達(dá)和活性。
六：據(jù)報(bào)道，在肝細(xì)胞癌和卵巢癌中的，EMT現(xiàn)象能夠被 miR-101抑制。為了驗(yàn)證抑制miR-101是否促進(jìn)OvCa細(xì)胞中的EMT進(jìn)程，作者在OvCa細(xì)胞沉默miR-101后發(fā)現(xiàn)， E-cadherin 表達(dá)下調(diào)，vimentin 和FN1表達(dá)上調(diào)。此外，劃痕以及侵襲實(shí)驗(yàn)表明抑制 miR-101能夠促進(jìn)SKOV3細(xì)胞和A2780細(xì)胞的遷移。進(jìn)一步的研究表明，miR-101的過表達(dá)抑制了SKOV3細(xì)胞中ZEB1的mRNA以及蛋白質(zhì)水平。以上實(shí)驗(yàn)表明ZEB1是miR-101的直接靶標(biāo)之一，并調(diào)控miR-101對(duì)OvCa細(xì)胞中EMT現(xiàn)象的發(fā)生以及細(xì)胞遷移的影響。
七：最后為了進(jìn)一步驗(yàn)證miR-101的功能，作者在SKOV3和A2780細(xì)胞中過表達(dá) miR-101 ，結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-101能夠抑制OvCa細(xì)胞中細(xì)胞遷移、侵襲能力，抑制EMT現(xiàn)象的發(fā)生。
通過以上的實(shí)驗(yàn)，作者證明PTAR可以作為miR-101的競爭性RNA（ceRNA）來抑制miR-101的表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致ZEB1表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞中的EMT現(xiàn)象的發(fā)生，促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞的惡性化進(jìn)程。
哎呀，故事好像還沒有講完，大師兄lncRNAs技高一籌，打敗了小師弟，救出了心愛的姑娘，過上了幸福的生活……
ceRNA的機(jī)制就介紹到這里啦，希望可以為大家進(jìn)行非編碼RNA研究提供思路。
參考文獻(xiàn)：
Liang Haihai,Yu Tong,Han Yue et al. LncRNA PTAR promotes EMT and invasion-metastasis in serous ovarian cancer by competitively binding miR-101-3p to regulate ZEB1 expression.[J] .Mol. Cancer, 2018, 17(1): 119.
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