轉(zhuǎn)移是癌癥相關(guān)死亡的主要原因，但其潛在機(jī)制仍然存在知之甚少。長鏈非編碼RNA (Long non-coding RNAs, lncRNA)是一類重要的惡性腫瘤調(diào)控因子；然而，它們?cè)谀[瘤轉(zhuǎn)移中的作用仍未得到充分的研究。來自四川大學(xué)生物治療協(xié)同創(chuàng)新中心的研究人員發(fā)表了題為“MITA1, a novel energy stress-inducible lncRNA, promoteshepatocellular carcinoma metastasis”的文章，

作者發(fā)現(xiàn)了一種新的lncRNA，稱為代謝誘導(dǎo)腫瘤激活劑1 (MITA1)，它在肝細(xì)胞癌(HCC)中表達(dá)上調(diào)，并有助于轉(zhuǎn)移。MITA1的誘導(dǎo)受LKB1-AMPK通路與DNA甲基化調(diào)控。沉默MITA1能顯著抑制肝癌細(xì)胞在體外的遷移和侵襲以及肝癌在體內(nèi)的轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，MITA1能通過促進(jìn)Slug轉(zhuǎn)錄來促進(jìn)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)。MITA1缺乏會(huì)降低間充質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物的表達(dá)，尤其是Slug，而Slug過表達(dá)會(huì)顯著削弱MITA1沉默對(duì)HCC的遷移和侵襲的抑制作用。在HCC組織中，MITA1和Slug前體的水平之間存在著正相關(guān)關(guān)系。本研究鑒定了一個(gè)新的AMPK-MITA1-Slug軸，為肝癌治療提供潛在治療策略。

1.一種新的能量應(yīng)激誘導(dǎo)的lncRNAMITA1的鑒定

  作者通過對(duì)有或無血清培養(yǎng)48h的PC3細(xì)胞核RNA進(jìn)行高通量測(cè)序，生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)122 個(gè)lncRNA對(duì)血清饑餓有顯著變化，其中44個(gè)上調(diào)，78個(gè)下調(diào)，作者注意到一個(gè)新的lncRNA，并命名為代謝誘導(dǎo)腫瘤激活劑1（MITA1），在血清饑餓后有5倍的上調(diào)，并通過qRT-PCR進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，5’- and3’-RACE分析其全長11kb,Coding-Potential Assessment Tool (CPAT)確定其無編碼蛋白的能力，PhyloP分析顯示其在進(jìn)化上高度保守，亞細(xì)胞組分分離顯示其定位在細(xì)胞核。

 2.能量脅迫通過LKB1-AMPK通路誘導(dǎo)MITA1表達(dá)

  為了進(jìn)一步驗(yàn)證MITA1與能量應(yīng)激的關(guān)系，作者在多種腫瘤細(xì)胞有或無葡萄糖培養(yǎng)的情況下，qRT-PCR揭示葡萄糖饑餓法能誘導(dǎo)MITA1表達(dá)，而Hela 和A549細(xì)胞除外（LKB1缺失）。在Hela 和A549細(xì)胞中恢復(fù)LKB1表達(dá)，能恢復(fù)葡萄糖饑餓對(duì)MITA1的誘導(dǎo)表達(dá)。QRT-PCR分析表明葡糖糖饑餓能在肝癌細(xì)胞中顯著誘導(dǎo)MITA1表達(dá)，而在補(bǔ)給葡糖糖12h 后，這種作用又消失。通過AMPK 激活劑或抑制劑處理細(xì)胞，能分別加強(qiáng)或減弱葡糖糖饑餓對(duì)MITA1的誘導(dǎo)作用。因此，結(jié)果表明能量脅迫至少部分地通過LKB1-AMPK通路誘導(dǎo)MITA1表達(dá)。

3.DNA甲基化參與能量應(yīng)激誘導(dǎo)的MITA1表達(dá)

通過對(duì)MITA1基因組序列的分析，作者在第二個(gè)內(nèi)含子發(fā)現(xiàn)了一個(gè)假定的CpG島。作者近一部研究DNA甲基化是否在能量應(yīng)激誘導(dǎo)的MITA1中起作用。亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)化率分析表明，在SMMC-7721細(xì)胞，葡萄糖饑餓顯著增加MITA1的CpG島內(nèi)的DNA甲基化水平。用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶處理細(xì)胞，得到同樣結(jié)果。鑒于活化的AMPK可以調(diào)節(jié)Dnmt3B的功能(19)，因此作者確定Dnmt3B是否通過能量應(yīng)激誘導(dǎo)MITA1。沉默Dnmt3B使葡萄糖饑餓誘導(dǎo)MITA1表達(dá)明顯減弱。此外，CHIP 析顯示，葡萄糖饑餓導(dǎo)致DNMT3B與MITA1的第2內(nèi)含子的相關(guān)性增加。綜上所述，這些結(jié)果表明第2個(gè)內(nèi)含子內(nèi)的DNA甲基化參與了能量脅迫誘導(dǎo)的MITA1表達(dá)。

4.MITA1在體外促進(jìn)HCC的遷移和侵襲

  在SK-Hep1 和SMMC-7721細(xì)胞中沉默MITA1，劃痕實(shí)驗(yàn)表明細(xì)胞的遷移能

力受到抑制，同時(shí)transwell 實(shí)驗(yàn)分析表明細(xì)胞的遷移和侵襲能力也降低。

5.MITA1 在體內(nèi)促進(jìn)肝癌的轉(zhuǎn)移

  MITA1沉默的穩(wěn)定細(xì)胞系SK-Hep1通過尾靜脈注射裸鼠，4周后取小鼠肺組

織觀察，結(jié)果表明，沉默MITA1使腫瘤轉(zhuǎn)移數(shù)減少，同時(shí)肺部組織轉(zhuǎn)移灶降低。

 6.MITA1通過EMT促進(jìn)HCC轉(zhuǎn)移

  為了進(jìn)一步研究MITA1促進(jìn)HCC轉(zhuǎn)移的機(jī)制，LC-MS用于分析MITA1沉默后的蛋白表達(dá)差異，922個(gè)蛋白表達(dá)差異明顯，其中777個(gè)下調(diào)，145個(gè)上調(diào)。疾病相關(guān)性分析顯示MITA1與腫瘤的致瘤性相關(guān)。KEGG信號(hào)通路分析顯示緊密連接蛋白表達(dá)變化明顯，并通過QRT-PCR 和WB 進(jìn)一步驗(yàn)證，結(jié)果表明沉默MITA1后，間充質(zhì)標(biāo)記物N-CADHERIN，SLUG 和VIMENTIN表達(dá)下調(diào)，而緊密連接蛋白ZO-1表達(dá)上調(diào)。在小鼠實(shí)驗(yàn)中得到同樣結(jié)果。

 7.MITA1增加了Slug的轉(zhuǎn)錄

MITA1轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在染色質(zhì)組分中富集，因此MITA1可能在轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控基因的表達(dá)，QRT-PCR分析表明，MITA1沉默使間充質(zhì)標(biāo)記物分子表達(dá)下調(diào)，其中最明顯的是Slug，同時(shí)通過回復(fù)實(shí)驗(yàn)，在MITA1沉默的肝癌細(xì)胞中過表達(dá)Slug，削弱了MITA1沉默對(duì)E-cadherin的誘導(dǎo)表達(dá)。因此，MITA1可能通過調(diào)控Slug的轉(zhuǎn)錄來調(diào)控EMT。

8.MITA1在人類肝癌中的調(diào)節(jié)軸

在肝癌中，MITA1表達(dá)與Slug 具有很強(qiáng)的正相關(guān)性，也進(jìn)一步表明MITA1可能調(diào)控Slug 的轉(zhuǎn)錄。同時(shí)，分析發(fā)現(xiàn)在肝癌中，MITA1第2個(gè)內(nèi)含子的DNA 甲基化與上調(diào)的MITA1正相關(guān)。這些結(jié)果表明，在肝癌組織中，存在DNA 甲基化， MITA1和Slug的調(diào)控軸。

原文鏈接：https://www.ncbi.nlm./pubmed/30839115