CRISPR-Cas13d转录组学揭示lncRNA异构体在癌症中的广泛选择性依赖及其临床意义

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Blood 21.1

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  本研究通过RNA靶向CRISPR-Cas13d技术系统解析长链非编码RNA(lncRNA)异构体在癌症中的功能,发现数百个具有临床意义的肿瘤必需(te)-lncRNA异构体,聚焦多发性骨髓瘤(MM)揭示其特异性及泛癌依赖性,并鉴定SNHG6等关键异构体通过内质网-热休克蛋白互作调控蛋白稳态,成果发表于《Blood》为lncRNA靶向治疗提供新视角。

  

长链非编码RNA(lncRNA)作为基因组中占比超过80%的转录本,其功能解析长期滞后于蛋白质编码基因。尤其在癌症中,lncRNA的异构体多样性、亚细胞定位差异及分子机制模糊性,导致其临床价值未被充分挖掘。多发性骨髓瘤(MM)等血液肿瘤中,lncRNA的异常表达已被报道,但具体哪些异构体驱动肿瘤发生、如何调控关键通路仍是未解之谜。

为系统揭示lncRNA的癌症生物学功能,研究人员采用RNA靶向CRISPR-Cas13d技术(一种可精确切割RNA的基因编辑工具),对MM患者肿瘤细胞及多种癌细胞系的lncRNA转录组进行功能性筛选。通过构建亚细胞定位图谱、动物模型验证及临床数据整合,发现数百个肿瘤必需(te)-lncRNA异构体,其中30余种定位于细胞质的异构体通过CRISPR-Cas13d靶向证实其必要性。研究还创建了开放数据库LongDEP Portal,为领域提供资源支持。

关键实验技术

  1. CRISPR-Cas13d高通量筛选:靶向MM患者来源细胞及泛癌细胞系的lncRNA转录组;
  2. 亚细胞分馏测序:解析te-lncRNA的核质分布特征;
  3. 异种移植模型:验证SNHG6等关键靶点的体内促瘤功能;
  4. 互作组学分析:揭示内质网定位的SNHG6异构体与热休克蛋白(HSP)的相互作用。

研究结果
MM特异性与泛癌依赖性
通过CRISPR-Cas13d筛选发现,MM细胞中12%的lncRNA异构体为肿瘤生长所必需,其中7%的依赖性在其他癌症中保守,提示其广谱治疗潜力。

细胞质te-lncRNA的功能必需性
亚细胞定位显示,34个te-lncRNA异构体富集于细胞质,其敲除导致MM细胞凋亡,暗示这些异构体可能通过非核调控机制(如翻译干扰或信号通路调节)发挥作用。

SNHG6异构体的内质网-HSP轴调控
SNHG6的一个内质网定位异构体(ENST0000056321)被证实与HSP90α/HSP70形成复合物,维持癌细胞蛋白稳态。动物模型中靶向该异构体显著抑制肿瘤生长。

结论与意义
该研究首次在单异构体水平揭示lncRNA的癌症依赖性,突破传统基因敲除的局限性。发现的内质网-HSP调控轴为蛋白稳态靶向治疗提供新策略,而LongDEP Portal的开放将加速lncRNA临床转化研究。成果发表于《Blood》凸显其在血液肿瘤领域的里程碑意义,为CRISPR-Cas13d的肿瘤转录组学应用树立范式。

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