揭秘 lncRNA SLNCR 与 E2F1 互作促黑色素瘤进展机制及潜在疗法

这篇论文聚焦黑色素瘤研究。发现长链非编码 RNA（lncRNA）SLNCR 与转录因子 E2F1 结合形成复合物，促进黑色素瘤细胞增殖、侵袭和转移。阻断该复合物可抑制肿瘤进展，为黑色素瘤治疗提供新靶点和策略，极具研究价值。

　　

研究背景

E2F 家族转录因子（TFs）对细胞周期调控至关重要，其中 E2F1 研究最为广泛，它在细胞凋亡、自我更新等多种过程中发挥作用 ，且通常与 DP1 或 DP2 形成异二聚体结合 DNA。E2F1 还是已知的黑色素瘤致癌基因，可与长链非编码 RNA（lncRNA）SLNCR 结合，而 SLNCR 也是黑色素瘤致癌基因。转录因子可能通过精氨酸丰富基序（ARMs）结合 RNA，本研究旨在探究 E2F1 与 SLNCR 的相互作用及其对黑色素瘤的影响，以及利用寡核苷酸阻断其相互作用作为黑色素瘤治疗新方法的可行性。

研究结果

1. SLNCR 和 E2F1 共同调节黑色素瘤相关基因：通过对 A375 黑色素瘤细胞过表达 SLNCR 后的 RNA 测序及分析，发现 E2F1 等转录因子的结合位点在差异表达基因中显著富集。通过多种分析方法，确定 E2F1 是与 SLNCR 在黑色素瘤中潜在的致癌伙伴。对患者生存数据的分析表明，高表达 SLNCR 和 E2F1 的患者总体生存率更差。在细胞实验中，过表达 SLNCR 促进 A375 细胞侵袭和增殖，沉默 E2F1 则抑制这些过程，且 E2F1 敲低可逆转 SLNCR 过表达的促进作用，在 WM1575 和 WM1976 细胞中也得到类似结果，说明二者协同调节黑色素瘤相关通路。
2. E2F1 结合 RNA 类似物与 DNA 上的同源结合位点：通过酵母三杂交（Y3H）筛选等实验，确定了 SLNCR 中与 E2F1 结合的序列，这些序列包含与 E2F1 DNA 结合基序类似的区域。RNA 电泳迁移率变动分析（REMSA）显示，E2F1 可与 SLNCR 的一些序列结合，且双链结构的序列结合亲和力更高。
3. SLNCR-E2F1 复合物促进黑色素瘤侵袭和增殖：转染抑制性寡核苷酸 RNA mimic 2+3 可显著降低过表达 SLNCR 的 A375 细胞和患者来源的黑色素瘤短期培养细胞（MSTCs）的侵袭和增殖能力。在小鼠模型中，RNA mimic 2+3 可减少黑色素瘤细胞向肺部的渗出，且不影响 E2F1 蛋白和 SLNCR 转录本水平，表明阻断 SLNCR-E2F1 相互作用可减缓黑色素瘤发病机制。
4. E2F1 通过其 DNA 结合域结合 RNA：RNA/DNA 竞争实验表明，RNA 和 DNA 竞争结合 E2F1，且 RNA 能更有效地竞争结合。分子动力学（MD）模拟显示，RNA 与 E2F1 DNA 结合域（E2F1^DBD）结合时形成的复合物更具动力学优势，虽然 E2F1 与 DNA 结合的热力学稳定性更高，但 RNA 与 E2F1^DBD的氨基酸接触更多。
5. 大多数 E2F1^DBD与 DNA 结合的残基也参与 RNA 结合：对 E2F1 与核酸结合的特异性分析发现，虽然 E2F1 与 DNA 和 RNA 结合存在一些差异，但许多介导 DNA 结合的接触也介导 RNA 结合，且 RNA 结合存在额外的核碱基接触。
6. E2F1 DNA 结合域的疾病相关突变不影响 RNA 结合：研究两个 E2F1^DBD的突变（R166H 和 L132E）对核酸结合的影响，发现这两个突变不影响 E2F1 与 42-mer dsDNA 或 60-mer BS2+3 RNA 的结合，MD 模拟也显示突变不影响核酸结合稳定性。
7. E2F1 结合 RNA 排除 DP1 结合：REMSA 实验表明，DP1 不增强 E2F1 与 60-mer BS2+3 RNA 的结合，MD 模拟显示 60-mer BS2+3 RNA 不能同时与 E2F1 和 DP1 结合，因为存在空间位阻。

讨论

本研究首次揭示了转录因子具有依赖 RNA 而非 DNA 的致癌活性。SLNCR 与 E2F1 结合形成的复合物是黑色素瘤进展的关键，与其他已知的致癌复合物不同，其致癌活性依赖于二者的结合。E2F1 虽无 ARM 结构域，但可通过其 DNA 结合域结合 RNA。RNA 与 E2F1 结合在动力学上更具优势，可能通过竞争 DNA 和 DP1 的结合，影响黑色素瘤细胞的增殖和侵袭过程。针对 SLNCR-E2F1 相互作用的寡核苷酸疗法在小鼠模型中显示出抑制黑色素瘤的潜力，为黑色素瘤治疗提供了新的靶点和策略。然而，本研究也存在一些局限性，如未对黑色素瘤进展的其他阶段进行建模，使用 E2F1^DBD进行 MD 模拟可能无法完全反映全蛋白的情况，且未评估 E2F1-DP1 相互作用对 RNA 或 DNA 结合的影响等。未来随着更多黑色素瘤患者样本的积累，有望进一步深入了解 SLNCR-E2F1 相互作用对黑色素瘤进展和患者生存的影响。