FOXD3-AS1通过调控miR-491-5p/PEG10轴抑制前列腺癌进展的机制研究

《Journal of Cancer Research and Clinical Oncology》：Knockdown of FOXD3-AS1 inhibits the progression of prostate cancer by targeting miR-491-5p/PEG10

本研究针对前列腺癌(PCa)中长链非编码RNA FOXD3-AS1的调控机制展开深入探索。研究人员通过实验证实FOXD3-AS1在PCa组织中显著上调，并通过竞争性结合miR-491-5p解除其对PEG10的抑制作用，从而促进PCa细胞增殖、迁移和侵袭。该研究揭示了FOXD3-AS1/miR-491-5p/PEG10信号轴在PCa发生发展中的关键作用，为PCa的分子靶向治疗提供了新的理论依据。

　　

在全球男性癌症发病率中高居第二位的前列腺癌，正随着人口老龄化趋势成为日益严峻的公共卫生挑战。尽管目前存在手术切除、放疗、内分泌治疗等多种治疗手段，但对于晚期或转移性前列腺癌患者而言，现有疗法效果有限且常伴随显著副作用。因此，深入探索前列腺癌的分子机制，寻找新的治疗靶点，对改善患者预后具有重要意义。

近年来，长链非编码RNA(lncRNA)在前列腺癌发生发展中的调控作用逐渐被揭示。这些长度超过200个核苷酸的非编码RNA分子，虽然不直接参与蛋白质编码，却能在表观遗传、转录及转录后水平精确调控基因表达。已有研究表明，多种lncRNA通过复杂的分子网络参与前列腺癌的进展、治疗抵抗等过程，但其具体机制仍有待深入探索。

在这项发表于《Journal of Cancer Research and Clinical Oncology》的研究中，研究人员将目光聚焦于FOXD3-AS1这一在前列腺癌中功能尚未明确的lncRNA。为了阐明FOXD3-AS1在前列腺癌中的表达特征、生物学功能及分子机制，研究团队整合运用了生物信息学分析、临床样本验证和体外细胞实验等多种研究策略。

研究采用的主要技术方法包括：从GEO数据库获取GSE179321数据集进行生物信息学分析；收集119对前列腺癌及癌旁组织样本进行临床相关性研究；通过RT-qPCR技术检测基因表达；利用细胞转染技术进行基因功能干预；采用CCK-8法、Transwell小室法和流式细胞术分别评估细胞增殖、迁移侵袭和凋亡能力；通过双荧光素酶报告基因实验验证分子间靶向关系。

FOXD3-AS1在前列腺癌中的预后价值

通过对转录组数据的分析，研究人员发现FOXD3-AS1在前列腺癌组织中显著上调。火山图分析显示FOXD3-AS1是表达上调的lncRNAs之一。对组织样本的进一步检测证实，与正常组织相比，FOXD3-AS1在前列腺癌组织中表达升高。Kaplan-Meier分析表明，FOXD3-AS1高表达的前列腺癌患者长期生存率显著降低。亚细胞定位实验显示FOXD3-AS1主要分布于细胞质，同时也有部分核定位。与正常前列腺上皮细胞系RWPE相比，FOXD3-AS1在前列腺癌细胞系PC-3和LNCaP中的表达显著升高，与临床组织中的观察结果一致。

此外，FOXD3-AS1高表达与较大肿瘤尺寸(p=0.022)和晚期TNM分期(p<0.001)显著相关。多因素Cox回归分析确定FOXD3-AS1高表达(HR=3.197, p=0.020)、晚期TNM分期(HR=2.432, p=0.041)和远处转移(HR=2.066, p=0.048)是影响总生存期的风险因素。

敲低FOXD3-AS1减弱前列腺癌细胞的恶性行为

研究人员使用shRNA有效敲低了PC-3和LNCaP细胞中FOXD3-AS1的表达，RT-qPCR证实FOXD3-AS1敲低后其水平较阴性对照组显著降低。CCK-8实验显示，培养96小时后，sh-FOXD3-AS1组的细胞增殖能力下降。Transwell实验表明sh-FOXD3-AS1组的细胞迁移和侵袭能力减弱。流式细胞术分析显示，抑制FOXD3-AS1后凋亡细胞比例增加。

FOXD3-AS1通过吸附miR-491-5p发挥作用

通过生物信息学数据库预测了可能的相互作用区域，并基于这些预测构建了野生型和突变型FOXD3-AS1序列。前列腺癌组织中miR-491-5p表达水平显著低于非恶性组织对照。双荧光素酶报告基因实验发现，转染miR模拟物后，野生型FOXD3-AS1报告组的荧光信号降低，而突变型组无明显变化。这一现象在两种前列腺癌细胞系中均一致。表达分析显示FOXD3-AS1与miR-491-5p表达呈强负相关(r=-0.690)。此外，与正常前列腺上皮细胞系相比，miR-491-5p在前列腺癌细胞系中的表达降低。改变FOXD3-AS1表达对miR-491-5p产生调控作用：过表达FOXD3-AS1导致miR-491-5p降低，而其敲低则引起miR-491-5p水平升高。

抑制miR-491-5p可逆转FOXD3-AS1沉默对细胞行为的影响

为评估miR-491-5p的作用，研究人员设计了四个实验组：sh-NC+anti-NC、sh-NC+anti-miR、sh-lnc+anti-NC和sh-lnc+anti-miR。数据显示，与sh-NC+anti-NC组相比，sh-lnc+anti-NC组miR-491-5p水平升高，凋亡细胞比例增加，增殖、迁移和侵袭能力降低。然而，当同时抑制miR-491-5p和敲低FOXD3-AS1时(sh-lnc+anti-miR组)，miR-491-5p水平下降，细胞凋亡率降低，细胞增殖、迁移和侵袭能力部分恢复。这些结果表明降低miR-491-5p表达可部分抵消FOXD3-AS1敲低对前列腺癌细胞行为的影响。

鉴定PEG10为miR-491-5p的下游靶标

对miR-491-5p结合mRNA(TargetScanHuman/miRDB)与前列腺癌相关mRNA(GeneCards，疾病评分>3.5)进行交集分析，鉴定出四个候选基因，其中PEG10因具有最高的疾病相关性评分而被选作进一步研究。基于miR-491-5p/PEG10靶向作用的生物信息学预测，指导构建了PEG10-Wt和PEG10-Mut载体。PEG10在前列腺癌组织中较对照组显著上调，且与miR-491-5p水平负相关(r=-0.578)。双荧光素酶实验显示，miR-491-5p模拟物使PEG10-Wt活性降低，但PEG10-Mut无变化。与RWPE相比，PEG10在PC-3和LNCaP中的表达升高。miR-491-5p过表达降低PEG10水平，而miR抑制则增加其表达。

PEG10沉默可逆转抗miR-491-5p的细胞效应

在不同处理条件下，PEG10表达水平发生显著变化。与miR-491-5p抑制剂共转染后PEG10水平升高，而单独沉默PEG10则导致其表达降低。在细胞增殖方面，PEG10敲低显著抑制细胞生长，而miR-491-5p抑制剂的应用促进增殖能力部分恢复。在迁移和侵袭实验中观察到相似趋势，PEG10抑制降低这些能力，但在miR-491-5p抑制后部分恢复。PEG10沉默后凋亡率增加，而应用miR抑制剂则减少凋亡。这些效应在不同细胞系中一致，表明PEG10调控可抵消miR-491-5p抑制对细胞行为的影响。

该研究全面阐明了FOXD3-AS1/miR-491-5p/PEG10通路在前列腺癌中的调控作用和临床意义。体外分析证明FOXD3-AS1通过竞争性吸附miR-491-5p上调PEG10，显著增强肿瘤细胞增殖、侵袭和转移潜能。研究结果揭示了前列腺癌发展中的一个新通路，为其分子分型和靶向治疗提供了宝贵的实验支持和新见解。值得注意的是，FOXD3-AS1在不同癌症类型中可能发挥不同甚至相反的功能，这提示其生物学作用具有组织特异性，在将其作为治疗靶点时需谨慎考虑。未来研究应包含广泛的临床前动物模型以评估靶向该信号通路干预措施的安全性特征和治疗指数，随后进行大规模临床验证研究以将这些发现转化为临床实践。探索将新型轴靶向方法与常规治疗相结合的联合疗法，有望获得增强的治疗效益和改善的生存率。