lncRNA在癌癥中調節(jié)核苷酸代謝

    長鏈非編碼RNA核苷酸代謝調節(jié)劑（lincNMR）是在肝細胞癌中誘導的RNA長非編碼（lncRNA）。它的耗竭會導致癌細胞增殖缺陷，觸發(fā)衰老并抑制克隆形成。lincNMR調控核苷酸代謝的大戲由此拉開帷幕。

思 路:

結 果：
1. LincNMR消耗會損害細胞活力、細胞增殖和誘導衰老
    分析TCGA肝癌患者的RNA測序數(shù)據(jù)集，217個lncRNA顯著表達；轉錄本RP6-65G23.3導致細胞活力下降最強烈，命名為lncRNA lincNMR。肝癌細胞中l(wèi)incNMR敲低后活力和增殖下降、G0 / G1期細胞增多，過表達則相反。lincNMR的消耗觸發(fā)了衰老，衰老是促炎性細胞因子IL-1a和IL-1誘導的，敲低lincNMR后IL-1a和IL-1和衰老相關分子表達上調。

2. lincNMR在多種癌癥中被誘導，并在體內影響腫瘤生長
    多種腫瘤也顯著誘導lincNMR表達。建立異種移植模型，發(fā)現(xiàn)源于lincNMR耗盡的細胞的腫瘤大小明顯小于對照組，腫瘤重量也減少。

3. lincNMR與YBX1蛋白結合，調節(jié)細胞存活
    交聯(lián)RNA與MS聯(lián)合鑒定出701種蛋白質；分析它們與肝癌生存的相關性，鑒定出22種蛋白質。肝癌患者中，YBX1作為一種潛在的結合伙伴出現(xiàn)，與生存率有很強的相關性。在lincNMR轉錄本中使用RBPmap搜索靶基因中預測的RBP結合位點，發(fā)現(xiàn)了3個YBX1位點和2個SRSF3位點。突變lincNMR中三個預測的共有YBX1預測位點中的第一個廢除野生型lincNMR的增殖修復能力。UV-RIP、免疫沉淀、RNA下拉實驗驗證lincNMR RNA與YBX1之間的相互作用。在肝細胞癌患者中高YBX1表達與生存率顯著關聯(lián)，YBX1敲低細胞的抑制增殖率達到50％，類似于lincNMR敲低效應。擊倒lincNMR降低YBX1活性，過表達YBX1部分挽救了由lincNMR敲除引起的增殖缺陷。這些表明lincNMR與YBX1相互作用并調節(jié)細胞增殖。

4. 在核苷酸代謝中l(wèi)incNMR和YBX1有共同靶基因
    lincNMR敲低后強烈下調的蛋白質中，確定了核苷酸代謝通路中RRM2、TK1、TYMS和其他關鍵酶。lincNMR耗盡或TYMS缺失后，RRM2、TK1和TYMS蛋白減少，建立了lincNMR -YBX1-RRM2 / TK1 / TYMS軸。 RRM2，TK1和RRM2敲低后損害細胞增殖。同樣，RRM2抑制劑三氮平誘導細胞周期進程在G1期停止，類似于lincNMR敲低；敲低YBX1，TK1或TYMS也會明顯誘發(fā)細胞衰老。lincNMR，YBX1，TK1，TYMS也顯著抑制肝癌細胞集落形成能力。所有三個目標基因RRM2，TK1和TYMS與肝癌的不良生存率顯著相關，人類肝細胞癌樣本YBX1的表達與RRM2，TK1和TYMS mRNA表達顯著相關。ChIP、熒光素酶測定實驗揭示YBX1蛋白與RRM2、TK1和TYMS的啟動子區(qū)域相互作用。以上表明，lincNMR、YBX1、RRM2，TK1、TYMS的調控作用。

5. LincNMR耗竭降低dNTP水平
    進一步研究dNTPs的水平是否會受到相應影響。細胞系中敲低lincNMR后，所有四種dNTPs、均顯著下調，YBX1敲除有同樣效果。提供外源性dNTP可拯救lincNMR敲低對細胞增殖的影響，這種作用是劑量依賴性，說明核苷酸代謝在肝癌細胞增殖功能中的作用。

總 結：
1. LincNMR影響細胞活力、增殖、衰老、集落形成和體內腫瘤形成和生長。
2. 在分子水平上，lncRNA lincNMR結合到YBX1，增加其活性導致RRM2 、TK1和TYMS酶的上調，進而介導核苷酸代謝。