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发表于 2018-12-6 18:00:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
【JCI】中山大学肿瘤医院谢丹/徐瑞华组:lncRNA-APC1减少外泌体产生抑制结直肠癌进展

作为最常见的人类恶性肿瘤之一,结直肠癌(CRC)是全世界癌症相关死亡的主要原因。已经充分确定CRC的发病机制遵循腺瘤-癌序列并且通过肿瘤抑制基因和癌基因异常的逐渐积累涉及多步骤肿瘤发生。腺瘤性结肠息肉(APC)基因的突变在CRC的发生和发展中起关键作用。迄今为止,针对某些癌基因及其相关途径的方法是癌症治疗的最佳选择并提高晚期患者的生存率。然而,因为APC是具有多种功能的大型支架蛋白,因此针对此靶点开发药物仍然具有挑战。
长链非编码RNA(lncRNA)是一大类长于200 bp的转录物,没有蛋白质编码潜力。目前的研究表明,lncRNAs被精确调节,并且它们可以控制基因表达以调节生物学和/或病理过程的各个方面。已经显示lncRNA调节几种重要的癌症表型,包括增殖、凋亡、永生、运动和血管生成。因此,现在广泛认为lncRNA在识别癌症病症方面是非常有用的,并且提供其他预后价值或者甚至为癌症患者提供治疗选择。尽管如此,在CRC中参与调节APC的抗癌作用的某些lncRNA的功能以及它们可能具有的任何异常还有待阐明。
来自中山大学肿瘤防治中心谢丹教授与徐瑞华教授合作使用lncRNA微阵列筛选鉴定出由APC通过PPARα激活的lncRNATCONS_00027227),并命名为lncRNA-APC1对大量CRC组织的检查和功能分析表明,lncRNA-APC1在CRC的发病机制中起着至关重要的肿瘤抑制作用。lncRNA-APC1表达的减少与淋巴结和/或远处转移、更晚期的临床分期以及CRC患者的不良预后呈正相关。另外,APC可以通过抑制PPARα在lncRNA-APC1启动子上的富集来增强lncRNA-APC1的表达。
lncRNA-APC1抑制外泌体的产生
进一步的机理研究表明,lncRNA-APC1通过Rab5b mRNA的直接结合发挥其功能,降低其稳定性,并最终导致外泌体产生减少。该作用抑制内皮细胞中MAPK途径的过度活化,并随后抑制血管生成。重要的是,该研究首次揭示了CRC衍生的外泌体Wnt1的致癌作用,其通过非经典Wnt信号传导以自分泌方式起作用。总的来说,研究数据揭示了CRC,APC/PPARα/lncRNA-APC1/Rab5b的致病过程中APC信号传导的机制,并揭示了人类CRC的几种预后和/或治疗靶标的潜力。
在CRC细胞中,lncRNA-APC1与Rab5b mRNA结合并降低其稳定性
尽管近些年进行了很多研究,外泌体诱导CRC血管生成的机制仍然很大程度上未知。近年来,有人提出p38 MAPK级联反应是调节内皮细胞肌动蛋白重塑、迁移和血管生成的主要信号通路。与此一致,该研究的基因表达谱微阵列和KEGG分析表明MAPK途径可能在由lncRNA-APC1调节的外泌体诱导的血管生成过程中起关键作用。通过功能丧失体外测定进一步证明,来自lncRNA-APC1沉默的CRC细胞的外泌体可通过激活MAPK途径增强内皮细胞的迁移、肌动蛋白重塑和血管生成。外泌体通过将其组成成分(例如蛋白质、miRNA、lncRNA和circRNA)转移到受体细胞来发挥其功能。显然,lncRNA-APC1调节的外泌体激活内皮细胞MAPK通路的确切机制需要进一步研究。
外泌体通过激活HUVEC的MAPK信号传导来增强肿瘤血管生成
体外数据表明,CRC细胞的外泌体以自分泌方式发挥其功能。以前的研究报道,Wnt蛋白分泌在外泌体表面。鉴于APC作为经典Wnt途径(Wnt/β-catenin信号传导)的重要组成部分,研究人员进一步研究lncRNA-APC1作为外泌体产生和APC下游的关键调节因子是否是参与Wnt途径。研究发现在CRC细胞衍生的外泌体上的Wnt1表达是相当丰富的,并且外泌体Wnt1通过非经典Wnt1信号传导显著增强了CRC细胞增殖和迁移的能力。此外,CRC衍生的外泌体可以在很大程度上激活经典的Wnt途径。然而,lncRNA-APC1和外泌体Wnt1均未对经典Wnt途径产生任何显著影响。总的来说,这些数据表明lncRNA-APC1可能主要通过抑制外泌体的某些亚群起作用,其中Wnt1+外泌体可能是重要成员。
外泌体Wnt1通过非经典Wnt信号传导增强CRC细胞增殖和迁移
总之,该研究首次通过直接调节RAB5B mRNA稳定性,从而减少CRC细胞中的外泌体产生,首次发现lncRNA-APC1是APC功能的重要介质。此外,研究结果表明,CRC衍生的外泌体对由lncRNA-APC1/Rab5b通路调节的CRC的发病机制和/或血管生成发挥重要作用,表明APC信号传导的机制,独立于β-连环蛋白和经典Wnt途径。这一结果的重要性在于它有可能为人类CRC的治疗干预提供新的靶标。
lncRNA-APC1通过靶向Rab5b减少外泌体抑制肿瘤血管新生的作用机制模式图
参考文献:
Wang FW, Cao CH, Han K, Zhao YX, Cai MY, Xiang ZC, Zhang JX, Chen JW, Zhong LP, Huang Y, Zhou SF, Jin XH, Guan XY, Xu RH, Xie D. APC-activated long non-coding RNA inhibits colorectal carcinoma pathogenesis through reducing exosome production. J Clin Invest. 2018 Dec 4. pii: 122478. doi: 10.1172/JCI122478. [Epub ahead of print]  影响因子:13.251
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