重要成果！山大齐鲁医院首次揭示乳腺癌治疗可靠新靶点

2023-08-10

导读：转录因子ETS-1激活的LINC01016可明显促进细胞增殖活性，增强细胞迁移能力，阻滞S期细胞周期，降低细胞凋亡率。近日，山大齐鲁医院研究团队在《Cell Death＆Disease》上发表题为“ETS-1-activated LINC01016 over-expression promotes tumor progression via suppression of RFFL-mediated DHX9 ubiquitination degradation in breast cancers”的研究报告。通过RNA pull-down分析和质谱分析，报告确定LINC01016通过阻止E3泛素连接酶RFFL与DHX9结合，从而抑制DHX9蛋白酶体降解，从而竞争性结合并稳定DHX9蛋白。这最终导致细胞内DHX9表达增加，并激活PI3K/AKT信号，p-AKT、Bcl-2和MMP-9参与。本研究首次揭示了LINC01016/DHX9/PI3K/AKT轴在BC进展中发挥关键作用，因此，LINC01016可能成为BC患者的潜在治疗靶点。https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41419-023-06016-3研究背景 01 乳腺癌(BC)是最常见的恶性肿瘤之一，2020年有230万新诊断病例和68.5万以上妇女死亡。三阴性乳腺癌(TNBC)占所有乳腺癌的15%，与其他亚型相比，TNBC的预后较差。许多研究已经在遗传学和表观遗传学水平上探索了TNBC的致病基础。然而，调控肿瘤发生发展的详细分子机制尚不清楚，亟待进一步研究。蛋白质编码基因约占人类基因组的2%，其中大部分细胞内转录物为非编码RNA，如长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)，其长度为>200个核苷酸，参与多种生物学过程。lncRNA的异常表达在肿瘤的发生、发展或转移中起着重要作用。尽管有这些发现，单个lncRNA在BC中的具体作用仍然不清楚。研究团队已经鉴定出胃癌(GC)GC)样本中差异表达的lncRNA，并提交至基因表达综合(GEO)数据库(GSE72307)。LINC01016在有淋巴结转移的胃癌组织中表达高于无淋巴结转移的胃癌组织。LINC01016定位于染色体6q21.31，在多种肿瘤类型中检测到其表达上调。Yun等人鉴定出LINC01016是在甲状腺癌中上调并与肿瘤发展相关的几个lncRNA之一。Philip等发现LINC01016在雌激素受体(ER)阳性亚型乳腺癌中表达上调，可能与预后不良相关。然而，其功能和潜在的调控机制尚未被探索。LINC01016是否在TNBC中起作用尚未见报道。LINC01016在包括TNBC亚型在内的BC组织中表达上调，并与淋巴结转移相关。研究结果强调了LINC01016在人类乳腺癌中的潜在致癌作用。研究团队确定LINC01016通过竞争性抑制E3泛素连接酶RFFL与DHX9蛋白结合并稳定DHX9蛋白促进TNBC细胞增殖和侵袭，从而激活DHX9介导的PI3K/AKT信号通路加速乳腺肿瘤进展。研究成果 02 EdU实验和MTS实验显示ETS-1显著增强BC细胞的增殖。同样，ETS-1在Transwell实验和伤口愈合中增强了BC细胞的迁移和侵袭。ETS-1过表达降低了BC细胞的凋亡率，促进细胞周期向S期进展。这些结果表明，ETS-1激活了LINC01016的转录，促进了BC进展。ETS-1促进BC细胞恶性进展从功能的角度，研究人员发现LINC01016上调细胞内DHX9蛋白水平，而不影响DHX9 mRNA的表达。研究人员假设LINC01016是DHX9的翻译后调节因子。DHX9存在多种不同的翻译后修饰，可影响蛋白质的功能和稳定性，而泛素化修饰是目前研究较多的DHX9蛋白调控方法。许多不同的DHX9残基可以被泛素化，包括赖氨酸1048、146、191、417、857和1037 (https://www.genecards.org/)。在本研究中，研究人员发现LINC01016在BC细胞中过表达与DHX9泛素化降低相关，而当LINC01016被敲低时，观察到相反的结果。通过Co-IP和MS分析，研究人员进一步确定了E3泛素连接酶 RFFL负责DHX9的泛素化。先前的研究表明，RFFL可诱导一系列靶蛋白的泛素化和随后的蛋白酶体降解。在本研究中，研究人员发现RFFL过表达足以通过泛素化和随后的蛋白酶体依赖性降解机制降低DHX9蛋白水平。研究人员推测LINC01016通过DHX9和RFFL介导的泛素化依赖机制促进BC细胞的恶性。LINC01016与DHX9物理结合，显著削弱了DHX9与RFFL的共沉淀，并将DHX9与RFFL隔离，从而阻止了DHX9的泛素化和随后的降解。通过mRNA测序，研究人员发现DHX9可能通过激活PI3K/AKT信号通路发挥其恶性生物学行为。Western blotting分析显示，过表达LINC01016可增加DHX9、MMP-9、p-AKT和Bcl-2的表达。LINC01016促进AKT磷酸化的具体机制将在未来探索。综上所述，研究人员发现ETS -1诱导的LINC01016上调增强了BC细胞的增殖，迁移，凋亡抗性和细胞周期进程。诱导后，LINC01016通过竞争性结合抑制RFFL介导的DHX9泛素化，从而保护这一解旋酶不被蛋白酶体降解，并最终增强PI3K/AKT信号传导。因此，LINC01016和LINC01016介导的DHX9/PI3K/AKT信号通路可能成为TNBC患者治疗的可行靶点。参考资料：https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41419-023-06016-3