基本信息

論文題目：Knockdown of long non-coding RNA NEAT1 inhibits glioma cell migration and invasion via modulation of SOX2 targeted by miR-132

發(fā)表期刊：Molecular Cancer

發(fā)表時(shí)間：2018.7

影響因子：7.776

通訊作者：黃煜倫（蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院），車彥軍（靖江市人民醫(yī)院）

本文涉及的高通量技術(shù)：

基因芯片技術(shù)（Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array，由歐易生物提供服務(wù)）

研究背景

神經(jīng)膠質(zhì)瘤是最為常見、侵襲性最強(qiáng)的一種原發(fā)腦部腫瘤。在多數(shù)患者體內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤都呈現(xiàn)浸潤性生長，難以被完全切除，導(dǎo)致其高致死率。近期研究表明異常的lncRNAs和miRNAs的表達(dá)及其相互作用可能會成為神經(jīng)膠質(zhì)瘤新的治療靶點(diǎn)，而其中的具體分子機(jī)制仍有待于進(jìn)一步地發(fā)掘。

研究內(nèi)容

lncRNA NEAT1、miR-132以及SOX2均已被證明在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中發(fā)揮重要的作用。研究者利用基因芯片發(fā)現(xiàn)，與正常組織相比，在腫瘤組織中NEAT1的表達(dá)顯著上調(diào)，且其表達(dá)量同疾病進(jìn)程呈正相關(guān)。

敲降NEAT1之后，神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的細(xì)胞活性、侵襲能力均顯著地下降。利用雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了通過生物信息學(xué)方式預(yù)測到的microRNA，即miR-132，確實(shí)會靶向NEAT1。

隨后研究者又證明了SOX2是miR-132的靶基因。而且在敲降SOX2之后，細(xì)胞活性、侵襲能力均顯著地下降。此外，在神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中同時(shí)表達(dá)NEAT1和miR-132時(shí)，SOX2的表達(dá)水平不會受到miR-132的影響，且細(xì)胞的生長與侵襲能力也沒有受到miR-132的影響。 

以上結(jié)果表明，在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中，NEAT1作為競爭性內(nèi)源RNA，通過與SOX2競爭性結(jié)合miR-132間接地促進(jìn)SOX2的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)了細(xì)胞的生長與轉(zhuǎn)移。

研究思路

研究結(jié)果

 1.LncRNA NEAT1的表達(dá)在神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織及細(xì)胞中均上調(diào)。利用Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array檢測臨床樣品，一共篩選到59個(gè)差異表達(dá)的lncRNA（fold change>2, p<0.01），包括NEAT1。NEAT1不光在疾病組織中相對正常組織中高表達(dá)，其表達(dá)水平還同神經(jīng)膠質(zhì)瘤的惡化情況呈正相關(guān)。在細(xì)胞系中進(jìn)行qRT-PCR驗(yàn)證，相對于正常細(xì)胞系（HA），神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞系（U87, U251, SHG44, U-118 MG）中NEAT1和SOX2表達(dá)均顯著上調(diào)，miR-132的表達(dá)則顯著下調(diào)。

▼

2.敲降NEAT1會抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的細(xì)胞活性、侵襲與遷移。用si-NEAT1分別轉(zhuǎn)染U251和U87后，NEAT1的表達(dá)顯著下調(diào)，伴隨著細(xì)胞活性、侵襲與遷移能力的下降。

▼

3.NEAT1和SOX2均是miR-132的靶基因。miR-132在神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織特別是高度惡性的神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織中表達(dá)下調(diào)。通過miRcode數(shù)據(jù)庫預(yù)測可知，靶向NEAT1的miRNAs包含了miR-132。在HEK293細(xì)胞中，利用雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)及NEAT1敲降實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一預(yù)測。之后再利用數(shù)據(jù)庫預(yù)測miR-132的靶基因，其中選SOX2進(jìn)行了RNA水平（雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)、qRT-PCR）和蛋白水平（western blot）的驗(yàn)證，證明了SOX2是miR-132的靶基因。

▼

4.敲降SOX2會抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的細(xì)胞活性、侵襲與遷移。SOX2在神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織特別是高度惡性的神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織中表達(dá)顯著上調(diào)。用si-SOX2分別轉(zhuǎn)染U251和U87后，SOX2的表達(dá)顯著下調(diào)，并伴隨著細(xì)胞活性、侵襲與遷移能力的下降。SOX2下調(diào)可能會有效抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)展。

▼

5.通過靶向miR-132，NEAT1使SOX2上調(diào)，并促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)展。在共轉(zhuǎn)染miR-132和NEAT1的情況下，與僅轉(zhuǎn)染miR-132 mimics的細(xì)胞相比，SOX2在RNA水平和蛋白水平的表達(dá)量均恢復(fù)到正常水平。而在細(xì)胞活性實(shí)驗(yàn)以及侵襲遷移實(shí)驗(yàn)中，共轉(zhuǎn)染miR-132和NEAT1的細(xì)胞，與僅轉(zhuǎn)染miR-132 mimics的細(xì)胞相比，細(xì)胞活性、侵襲與遷移能力均恢復(fù)到正常水平。

▼

總結(jié)

 由芯片法篩選得到的差異表達(dá)的lnRNA NEAT1作為一種內(nèi)源性競爭RNA，通過抑制miR-132，促進(jìn)了SOX2的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)了神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

Ke Zhou, Chi Zhang, Hui Yao, et al. Knockdown of long non-coding RNA NEAT1 inhibits glioma cell migration and invasion via modulation of SOX2 targeted by miR-132. Molecular Cancer, 2018, 17(1): 105

原文鏈接

https:///10.1186/s12943-018-0849-2