Cell Death Differ丨高鹏团队揭示lncRNA LY6E-DT编码蛋白MRP调控乳腺癌转移的机制

乳腺癌发病率居所有女性恶性肿瘤首位，目前对乳腺癌发生转移的机制尚不明确。在提倡精准医疗的大环境下，鉴定乳腺癌浸润、转移过程中产生的特定作用的基因，并明确其作用机制，有望为乳腺癌精准治疗提供新的作用靶点。近期，关于ncRNAs分子尤其是lncRNAs分子的研究有了一些新的突破。多项独立的研究结果表明，ncRNAs分子可以编码翻译产生功能性多肽或蛋白分子，参与生物体基础发育进程和调控某些疾病的发生、发展。对于ncRNAs分子，包括lncRNAs分子的研究，不应只停留于 RNA 层面，还应关注其是否可以翻译产生功能性多肽或蛋白分子，并借此发挥调控基本生命活动和疾病发生、发展的作用。

近日，山东大学基础医学院/齐鲁医院病理科高鹏教授团队在Cell Death & Differentiation杂志在线发表了题为LncRNA LY6E-DT and its Encoded Metastatic-Related Protein play Oncogenic Roles via Different Pathways and Promote Breast Cancer Progression的最新研究成果。这项工作表明lncRNA LY6E-DT可以编码一种新的蛋白质MRP，MRP结合HNRNPC促进EGFR稳定表达，随后激活PI3K/AKT信号通路，进而促进乳腺癌浸润、转移。

 乳腺癌发病率居所有女性恶性肿瘤首位。根据世界卫生组织国际癌症研究机构发布的《2020 年全球癌症统计》数据，全球乳腺癌新增人数达226万，已超越肺癌成为“全球第一大癌症”，严重影响女性健康生存【1】。近年来，随着基因组学和转录组学测序技术的飞速发展，研究人员发现非编码rna (non-coding RNAs, ncRNAs) 占整个转录组的98%。越来越多的报道表明，ncrna，尤其是长链非编码rna (long non-coding RNAs, lncrna)，能够影响细胞增殖、细胞周期进程、凋亡或细胞迁移和侵袭等多种细胞过程，提示长链非编码 RNA（long non-coding RNAs, nc RNAs）分子在肿瘤进展中发挥重要的作用【2-3】。近期关于ncRNAs分子尤其是lncRNAs分子的研究有了一些新的突破。多项独立的研究结果表明，ncRNAs分子可以编码翻译产生功能性多肽或蛋白分子，参与多个生物体基础发育进程和调控某些疾病的发生发展【4】因此，对于ncRNAs分子尤其是lncRNAs分子的研究，不应只停留于 RNA 层面，还应关注其是否可以翻译产生功能性多肽或蛋白分子，并借此发挥调控基本生命活动和疾病发生、发展的作用。

研究者发现lnc-LY6E-DT在淋巴结转移的乳腺癌组织及高转移乳腺癌细胞系高表达。CPAT软件预测显示lnc-LY6E-DT具有462nt ORF，具有很强的编码潜能。RNA-pulldown和RIP实验显示lnc-LY6E-DT特异性与核糖体结合，提示lnc-LY6E-DT可能编码蛋白。为了研究lnc-LY6E-DT ORF的起始密码子是否具有活性，研究者构建GFP和Flag标签的（ORF，5 ’ UTR-ORF，5’ UTR-ORFmut (ATG-ATT)，LY6E-DT-ATG mut）一系列载体。结果显示 ORF起始密码子从ATG突变为ATT（5’ UTR -ORFmut）后，融合蛋白的表达消除。另外，研究者通过制备针对MRP的抗体，验证其在乳腺癌细胞中天然表达。免疫组化结果显示，lnc-LY6E-DT分子编码产生了一个促转移的蛋白MRP，MRP蛋白在有转移的乳腺癌组织中的表达量显著升高。体外细胞学实验结果显示， ATG-MUT-lnc-LY6E-DT和蛋白分子MRP都具有促进乳腺癌细胞的迁移和浸润能力。并且，研究者发现lnc-LY6E-DT lncRNA促迁移浸润的能力比ATG-MUT-lnc-LY6E-DT和多肽MRP的作用更强。此外，体内实验显示CRISPR/Cas9 介导的lnc-LY6E-DT敲除抑制了乳腺癌的浸润和转移能力；反之，lnc-LY6E-DT过表达促进了乳腺癌的浸润能力。

lnc-LY6E-DT编码蛋白促进乳腺癌浸润转移的分子机制的示意图

机制上，研究者发现转录因子SP3结合到lnc-LY6E-DT启动子区，激活其转录；同时，METTL14对lnc-LY6E-DT的m6A修饰增强了“Reader”蛋白IGF2BP1介导的lnc-LY6E-DT的稳定性，通过上述转录和转录后修饰导致其在乳腺癌中高表达。高表达的lnc-LY6E-DT可以编码蛋白MRP。MRP结合HNRNPC促进EGFR的稳定表达，从而促进乳腺癌浸润、转移。另一方面LncRNA LY6E-DT促进YBX1与输入蛋白α1的相互作用，增加YBX1蛋白进入细胞核，转录激活ZEB1。这项研究表明了LY6E-DT及其编码蛋白MRP介导的乳腺癌转移的一种新的调节机制。

山东大学基础医学院刘海亭副研究员为本文的第一作者，山东大学基础医学院高鹏和朱文洁为本文的共同通讯作者。

原文链接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38114778/

转自：“医学科研小坑”微信公众号

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