LNC511通过调节miR-625/LOXL4/Wnt/β-连环蛋白通路来抑制肺癌的进展

《Cellular Signalling》：LNC511 inhibits lung cancer progression by modulating the miR-625/LOXL4/Wnt/β-catenin pathway

肺癌中LNC511通过海绵miR-625调控LOXL4表达抑制Wnt/β-catenin通路，从而抑制细胞增殖和干细胞特性。

　　

作者：楚大方、宗华、段洋洋、景鹏宇

单位：中国人民解放军空军医科大学第二附属医院呼吸与重症监护医学系，西安 710038

摘要

肺癌（LC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，长链非编码RNA（lncRNAs）在癌症进展中起着重要作用。本研究聚焦于lncRNA LNC511及其对肺癌细胞活性的影响。通过微阵列分析，我们发现了肺癌组织中差异表达的lncRNAs，结果显示LNC511在肺癌组织和细胞系中均显著下调。我们采用逆转录定量聚合酶链反应（RT–qPCR）检测LNC511的表达水平，并通过功能实验评估LNC511过表达对H1299和A549细胞增殖、存活能力、迁移能力、侵袭性、凋亡及干性的影响。研究结果表明，LNC511的过表达抑制了这些细胞过程。值得注意的是，LNC511主要位于细胞质中，并作为miR-625的“分子海绵”，导致LOXL4上调并使Wnt/β-连环蛋白信号通路失活。通过过表达miR-625或下调LOXL4可以逆转LNC511对肺癌的抑制作用，Wnt/β-连环蛋白通路的特异性激动剂也能消除这些效应。综上所述，LNC511通过“海绵”效应捕获miR-625，促进LOXL4表达，从而抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路，进而抑制肺癌细胞的增殖和干性。

引言

肺癌（LC）是2020年最常见的恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的主要原因，新发病例约220万例（占所有病例的11.4%），死亡病例约180万例（占所有死亡的18.0%）[1]。肺癌是一种异质性疾病，具有多种临床病理特征，主要分为非小细胞肺癌（NSCLC）和小细胞肺癌（SCLC），分别占肺癌总诊断数的85%和15%[2]。NSCLC进一步细分为腺癌（40%）、鳞状细胞癌（25%-30%）和大细胞癌（10%-15%）[3]。肺癌的已知风险因素包括吸烟、职业和环境暴露、肺部感染、慢性肺疾病以及生活方式因素，其中吸烟是最主要的风险因素[4]。目前，肺癌的治疗方法包括手术切除、化疗、放疗和免疫疗法[5]。然而，由于早期诊断困难、症状出现较晚以及治疗耐药性，NSCLC的预后仍然较差，限制了治疗选择和生存率[6]。实际上，肿瘤干性已成为肿瘤生长、转移和治疗耐药性的重要因素[7]。因此，识别肺癌进展的新分子机制对于开发创新治疗策略至关重要。

长链非编码RNA（lncRNAs）是一类长度超过200个核苷酸的RNA转录本，在肿瘤发病机制中具有多种生物学功能，如细胞增殖、迁移、凋亡、上皮-间质转化（EMT）和药物耐药性[8]。lncRNAs可以与RNA、DNA和蛋白质相互作用，作为肿瘤抑制因子或致癌基因调节基因表达水平和细胞信号通路[9]。lncRNAs还具有作为肺癌预后和诊断的潜在生物标志物的潜力[10]。在本研究的早期阶段，全面的lncRNA微阵列分析显示LNC511在肺癌组织中下调最为显著。随后我们进一步探讨了LNC511在肺癌发展中的确切作用和机制。

重要的是，lncRNAs通过调节microRNA（miRNAs）来影响基因表达，miRNAs被称为竞争性内源性RNA（ceRNAs）[10]。miRNAs通过转录后调控mRNAs的表达模式，在肿瘤发生过程中发挥重要作用，包括调节细胞周期、凋亡、转移和代谢[11]。在线预测显示LNC511可能与miR-625及lysyl oxidase-like 4（LOXL4）结合。hsa-miR-625-3p已被证实与肺癌细胞的转移有关[12]。LOXL4下调的NSCLC患者总体生存率和无进展生存率较低[13]。研究表明，在体外和体内沉默LOXL4可促进肺癌进展[14]。基于这些发现，我们假设LNC511可能通过miR-625和LOXL4调节肺癌细胞行为，以探究LNC511促进肺癌进展的精确机制，为寻找新的治疗靶点提供理论参考。

临床样本收集

我们从第二西安医院病理科获取了58对肺癌组织样本及其相应的癌旁组织样本。所有实验方案和程序均获得了第二西安医院伦理委员会的批准，并遵循《赫尔辛基宣言》的原则。每位参与者均签署了知情同意书。所有组织样本在手术切除后迅速冷冻并储存在液氮中。

微阵列分析

LNC511在肺癌组织和细胞中的表达较低

首先对肺癌组织与癌旁组织进行了微阵列分析，比较了五对样本。分析结果显示LNC511在肺癌组织中显著下调（图1A）。RT–qPCR进一步证实了LNC511在肺癌组织中的低表达（图1B）。LNC511在肺癌细胞中的表达也明显较低，尤其是在H1299和A549细胞系中（图1C）。此外，通过KM plotter网站（//kmplot.com/analysis/）获得的数据也支持了这一结果。

讨论

肺癌是一个严重的公共卫生问题，在中国造成了巨大的社会负担，因其极高的发病率和死亡率[15]。目前，lncRNAs在肺癌进展中的作用引起了学术界的广泛关注[16]。因此，研究lncRNAs在肺癌发展中的复杂机制非常重要。本研究表明，LNC511抑制了肺癌细胞（H1299和A549细胞系）的生长、转移和干性。

伦理批准和参与同意

实验方案符合《赫尔辛基宣言》的伦理指南，并获得了中国人民解放军空军医科大学第二附属医院伦理委员会的批准（批准编号GKJ-Y-202303-072）。所有参与者均签署了书面知情同意书。

出版同意

不适用。

数据和材料的可用性

本研究生成或分析的所有数据均包含在本文中。

资助

本研究得到了国家自然科学基金青年项目（项目编号：82002422）和唐都医院“尹峰人才计划”（项目编号：2021YFJH016）的支持。

作者贡献声明

楚大方：撰写初稿、软件开发、方法设计、实验设计、数据分析、概念构建。宗华：方法设计、数据分析。段洋洋：实验监督、软件使用、资源提供、方法设计、实验设计、数据分析、数据整理。景鹏宇：撰写修订稿、审稿编辑、概念构建。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

不适用。