《Non-coding RNA Research》：SNHG5 enhances colorectal cancer metastasis through RNA–protein interaction with GNB2 and activation of canonical Wnt signaling
编辑推荐：
本研究针对结直肠癌肝转移的分子机制不明确这一临床难题，聚焦长链非编码RNA SNHG5通过直接结合G蛋白β2亚基（GNB2）并激活经典Wnt/β-catenin信号通路的调控新机制。研究人员通过体内外实验证实SNHG5-GNB2轴可诱导上皮-间质转化（EMT），增强肿瘤细胞增殖、迁移及侵袭能力，为晚期结直肠癌的靶向治疗提供了新靶点。
结直肠癌是全球第三大常见恶性肿瘤，也是癌症相关死亡的主要原因之一。据统计，2020年全球新发结直肠癌病例约190万，死亡病例约93.5万，其中近50%的患者在疾病过程中会发生肝转移。肝转移是结直肠癌患者死亡的首要原因，仅有10%-20%的患者适合手术切除，且术后5年生存率仅约30%。对于不可切除的肝转移患者，5年生存率更是低于15%。尽管系统性化疗和手术技术不断进步，晚期结直肠癌的总体预后仍不理想。因此，深入解析结直肠癌肝转移的分子机制，寻找新的治疗靶点，对于改善患者预后具有重要意义。
肿瘤转移是一个复杂的多步骤生物学过程，通常始于上皮-间质转化（EMT）。通过EMT，原发肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力，进而突破基底膜，侵入周围基质，进入血管或淋巴管，在循环中存活，外渗并最终定植于远处器官。在结直肠癌中，EMT介导的表型可塑性和增强的侵袭能力被认为是肝转移形成的关键驱动因素。肿瘤微环境（TME）中的细胞因子可以直接诱导EMT。例如，Th17细胞分泌的肿瘤坏死因子样弱凋亡诱导剂（TWEAK）可与肿瘤细胞上的Fn14受体结合，直接促进EMT并加速结直肠癌肝转移。同样，生长分化因子15（GDF15）可诱导结直肠癌细胞中EMT相关基因的表达，促进肿瘤侵袭和播散。此外，肿瘤微环境在准备转移前微环境中发挥核心作用。骨髓来源的髓系细胞、巨噬细胞和成纤维细胞释放的细胞因子和外泌体可以重塑转移前微环境，支持循环肿瘤细胞在远处部位的定植。经典Wnt/β-catenin通路在结直肠癌肝转移中发挥多种致癌功能。一方面，它通过上调关键转录因子（如Snail、ZEB1）和抑制E-钙黏蛋白（E-cadherin）来促进EMT；另一方面，它通过损害树突状细胞成熟、促进调节性T细胞（Treg）积累、排除CD8+T细胞浸润以及上调肿瘤PD-L1表达来重塑免疫景观，从而削弱抗肿瘤免疫力。此外，Wnt/β-catenin激活通过c-Myc驱动的糖酵解酶（如PKM2、LDHA）和葡萄糖转运蛋白的上调，重编程细胞代谢，从而增强有氧糖酵解（Warburg效应），支持肝定植过程中的代谢适应。总之，EMT、免疫抑制和代谢重编程在经典Wnt/β-catenin信号传导下汇聚，共同促进侵袭性结直肠癌转移。阐明该信号轴内的上游调节因子和效应因子对于中断转移级联反应和改善患者预后至关重要。
近年来，越来越多的证据表明，长链非编码RNA（lncRNA）在包括结直肠癌在内的多种癌症的发生和发展中起着关键的调控作用。小核仁RNA宿主基因5（SNHG5）是一个位于染色体6q14.3的lncRNA，长度约为2700个核苷酸，在多种恶性肿瘤中 increasingly 被认为是致癌驱动因子。在结直肠癌中，SNHG5的表达升高与较晚的TNM分期和较低的总生存期相关。功能研究进一步支持其致癌作用。研究表明，SNHG5主要定位于结直肠癌细胞的细胞质中，与双链RNA结合蛋白STAU1结合，从而阻断STAU1介导的mRNA降解，稳定多种促生存转录本。敲低SNHG5会导致细胞周期停滞、凋亡增加以及异种移植模型中的肿瘤生长减少。此外，SNHG5作为竞争性内源RNA（ceRNA），可以海绵吸附miR-132-3p，导致转录因子CREB5的去抑制，进而促进结直肠癌细胞增殖、迁移和侵袭。CREB5作用于EMT调节因子上游，并增强波形蛋白（Vimentin）等间质标志物的表达，有助于增加细胞运动性。
为了深入探究SNHG5在结直肠癌肝转移中的作用机制，研究人员开展了一系列研究，相关成果发表在《Non-coding RNA Research》上。本研究通过建立具有不同转移能力的鼠源MC38结直肠癌亚系（低转移F0和高转移F3），并利用RNA测序筛选关键lncRNA，发现SNHG5在高转移F3亚系中显著上调。随后，研究人员综合运用生物素标记的RNA Pull-down结合质谱分析、RNA免疫共沉淀（RIP）、RNA荧光原位杂交（RNA-FISH）、蛋白质印迹（Western blot）、功能回复实验、体内肝转移模型以及公共转录组数据集分析等多种技术方法，系统地阐明了SNHG5通过直接相互作用激活GNB2/Wnt/β-catenin通路促进结直肠癌肝转移的分子机制。研究中使用的细胞系包括鼠源MC38结直肠癌细胞及其通过体内连续筛选获得的高/低转移亚系，部分临床数据来源于公共数据库（如TCGA-COAD、GEO的GSE37182、GSE35982、GSE49355等）。
3.1. 体内筛选获得具有增强肝定植潜能的高转移性MC38来源结直肠癌亚系
研究人员通过体内连续筛选，建立了具有不同肝转移能力的鼠源MC38结直肠癌亚系（低转移F0和高转移F3）。体内实验表明，与F0细胞相比，F3细胞接种的小鼠肝脏肿瘤负荷显著增加，总体生存期缩短，肝脏转移结节更多、更大，增殖细胞核抗原Ki-67阳性率更高，证实了F3亚系具有更强的肝转移能力。
3.2. F3结直肠癌细胞表现出增强的增殖、迁移和侵袭能力及间质特征
体外功能实验表明，与F0细胞相比，F3细胞具有更强的增殖能力、克隆形成能力、迁移能力和侵袭能力。Western blot和RT-qPCR分析显示，F3细胞上皮标志物E-钙黏蛋白表达下调，而间质标志物N-钙黏蛋白、波形蛋白以及EMT相关转录因子（Snail、Slug、Twist1等）表达上调，表明F3细胞发生了EMT。
3.3. Snhg5在高转移性结直肠癌细胞中上调
RNA测序和qRT-PCR验证均表明，Snhg5在高转移F3细胞中显著上调。公共数据库分析显示，SNHG5在结直肠癌组织及肝转移灶中表达升高。RNA-FISH和核质分离实验证实Snhg5主要定位于细胞质。
3.4. Snhg5促进结直肠癌细胞增殖和运动并抑制凋亡
功能获得和缺失实验表明，过表达Snhg5可增强低转移F0细胞的增殖、迁移、侵袭能力，并抑制凋亡；而敲低Snhg5则抑制高转移F3细胞的恶性表型，诱导G1期阻滞和凋亡。
3.5. Snhg5在结直肠癌细胞中直接与GNB2相互作用
RNA Pull-down结合质谱分析鉴定出GNB2是Snhg5的直接结合蛋白。RIP、RNA-FISH共定位、Western blot验证均证实了Snhg5与GNB2之间的直接相互作用。放线菌素D和放线菌酮追踪实验进一步表明，Snhg5能稳定Gnb2 mRNA和GNB2蛋白。
3.6. GNB2在结直肠癌中上调并与不良预后相关
公共数据集分析显示，GNB2在结直肠癌组织及肝转移灶中表达上调，且高表达与患者不良预后显著相关。免疫组化结果也证实了GNB2蛋白在结直肠癌组织中的表达高于正常组织。
3.7. GNB2过表达可挽救Snhg5敲低在高转移结直肠癌细胞中的抗肿瘤作用
功能回复实验证明，在敲低Snhg5的F3细胞中过表达GNB2，可以部分逆转由Snhg5敲低引起的细胞增殖、迁移、侵袭能力下降以及凋亡增加等表型。
3.8. GNB2过表达在体内逆转了Snhg5敲低对结直肠癌肝转移的抑制作用
体内肝转移模型实验表明，敲低Snhg5可显著抑制肝脏转移，而过表达GNB2则促进转移。更重要的是，在Snhg5敲低的细胞中同时过表达GNB2，可以部分恢复其肝转移能力。
3.9. Snhg5通过GNB2激活Wnt/β-catenin介导的EMT
机制研究表明，Snhg5/GNB2轴可激活Wnt/β-catenin信号通路，表现为p-GSK3β和β-catenin水平升高，以及下游靶基因（如AXIN2、c-MYC、Cyclin D1）表达上调。同时，该轴还调控EMT相关标志物的表达。敲低Snhg5可抑制EMT和Wnt信号通路活性，而过表达GNB2则可部分逆转此效应。
本研究首次证实了lncRNA SNHG5通过直接结合G蛋白β2亚基GNB2，进而激活经典Wnt/β-catenin信号通路，从而促进结直肠癌肝转移的分子机制。SNHG5-GNB2轴通过协调EMT诱导、免疫抑制和代谢重编程，构成了一个多层次的调控网络，驱动结直肠癌的侵袭转移。该研究不仅深化了对lncRNA调控结直肠癌转移机制的认识，而且为针对SNHG5-GNB2轴开发新的结直肠癌肝转移治疗策略提供了理论依据和潜在靶点。该轴的发现揭示了lncRNA与G蛋白信号通路交叉对话的新机制，强调了其在整合多种促转移信号中的核心作用，对于未来开发联合靶向治疗具有重要意义。
