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LINC00622通过BTF3-RRAGD-mTORC1轴抑制自噬性细胞死亡促进皮肤黑色素瘤发展的分子机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月13日 来源:Cell Death & Disease 8.1
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本研究揭示了长链非编码RNA LINC00622在皮肤黑色素瘤中的关键作用。研究人员通过多组学分析发现LINC00622通过招募转录因子BTF3促进RRAGD表达,进而激活mTORC1信号通路抑制自噬性细胞死亡,为黑色素瘤治疗提供了新的靶点。该成果发表于《Cell Death and Disease》,为理解mTORC1调控的自噬在肿瘤中的双重角色提供了重要证据。
皮肤黑色素瘤是最致命的皮肤恶性肿瘤之一,尽管仅占皮肤癌病例的5%,却造成了75%的相关死亡。这种高度异质性的肿瘤对传统治疗极易产生耐药性,患者中位生存期仅6-12个月。在肿瘤发生发展中,自噬(autophagy)扮演着复杂角色——既可促进肿瘤细胞存活,也能诱导自噬性细胞死亡(autophagic cell death)。作为营养感知和细胞生长的中枢调控者,mTORC1复合物是调控自噬的主要"闸门",但其在黑色素瘤中的调控机制尚未完全阐明。
南方医科大学的研究团队通过分析四个黑色素瘤转录组数据集和TCGA数据库,发现LINC00622在黑色素瘤组织和细胞系中显著高表达。临床样本分析显示,LINC00622表达水平与Clark分期呈正相关。功能实验证实,LINC00622能促进黑色素瘤细胞增殖、迁移和侵袭,同时抑制细胞死亡。机制研究发现,定位于细胞核的LINC00622通过与转录因子BTF3结合,增强RRAGD基因的转录表达。RRAGD作为Rag GTPases家族成员,可激活mTORC1信号通路,进而抑制ULK1和VPS34复合物介导的自噬。值得注意的是,LINC00622缺失诱导的自噬表现为典型的自噬性细胞死亡特征,包括空泡形成、细胞器丢失和内质网片段化等超微结构改变。该研究不仅阐明了LINC00622-BTF3-RRAGD-mTORC1轴在黑色素瘤进展中的关键作用,还为靶向自噬性细胞死亡的黑色素瘤治疗提供了新思路。相关成果发表在《Cell Death and Disease》杂志。
研究人员运用了RNA测序(RNA-seq)、RNA免疫共沉淀(RIP)、染色质免疫共沉淀(ChIP)、透射电镜等技术,并建立了裸鼠移植瘤模型。临床样本来自上海Wellbio公司的组织芯片和南方医科大学附属南方医院的手术标本。
LINC00622在黑色素瘤细胞和肿瘤中高度上调
通过分析GSE183878等四个数据集和TCGA数据库,发现LINC00622是黑色素瘤中最显著上调的lncRNA之一。qPCR和原位杂交证实其在黑色素瘤细胞系(A375和SK-MEL-28)和临床样本中高表达,且表达水平随Clark分期升高而增加。
LINC00622促进细胞增殖、迁移和侵袭
敲低LINC00622显著抑制黑色素瘤细胞的增殖、集落形成、迁移和侵袭能力,而过表达则产生相反效果。Sytox Green染色和电镜观察发现,LINC00622缺失诱导的细胞死亡可被自噬抑制剂3-MA和MHY1485完全阻断,提示其调控的是自噬性细胞死亡。
LINC00622定位于细胞核并调控mTORC1相关信号
FISH和细胞分级实验显示LINC00622主要定位于细胞核。RNA-seq分析发现敲低LINC00622后,RRAGD等mTORC1通路相关基因显著下调。GO和Reactome分析显示"mTORC1介导的信号"是最富集的通路。
LINC00622通过RRAGD调控mTORC1调节的自噬
实验证实LINC00622正调控RRAGD表达,影响mTOR(Ser2448)和S6K(Thr389)的磷酸化水平。敲低LINC00622增加LC3B-II积累和P62降解,促进LC3B焦点形成;而过表达则产生相反效果。自噬激活剂雷帕霉素可逆转LINC00622过表达对自噬的抑制。
LINC00622与BTF3结合并稳定其在RRAGD位点的结合
RNA pulldown联合质谱鉴定出BTF3是LINC00622的结合蛋白。RIP和共定位实验验证了二者的相互作用。ChIP-qPCR显示LINC00622通过维持BTF3在RRAGD启动子区的富集来调控其转录。过表达BTF3可挽救LINC00622敲低导致的表型。
体内实验验证LINC00622的抗自噬功能
裸鼠移植瘤实验表明,敲低LINC00622显著抑制肿瘤生长,伴随RRAGD下调、LC3B-II增加和mTORC1活性降低。免疫组化证实肿瘤组织中存在相同的分子变化。
这项研究首次揭示了LINC00622-BTF3-RRAGD轴在调控mTORC1介导的自噬性细胞死亡中的核心作用。从临床角度看,LINC00622的表达与黑色素瘤恶性程度正相关,可作为预后标志物;从治疗角度看,靶向该通路有望通过诱导自噬性细胞死亡来抑制黑色素瘤进展。特别是考虑到mTOR抑制剂(如雷帕霉素)在肿瘤治疗中的应用局限,靶向上游调控因子LINC00622或RRAGD可能提供更精确的干预策略。该研究为理解lncRNA在肿瘤代谢重编程中的作用提供了新视角,也为开发黑色素瘤的联合治疗方案奠定了理论基础。
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