经M6A修饰的lncRNA MIAT通过miR-181a-5p/MCL1信号轴促进结直肠癌的凋亡抵抗及腹膜转移

《International Immunopharmacology》：m6A-modified lncRNA MIAT promotes anoikis resistance and peritoneal metastasis of colorectal cancer through miR-181a-5p/MCL1 signaling axis

　　

摘要

背景

结直肠癌腹膜转移是一种恶性程度极高的疾病，目前治疗手段有限且预后较差。无细胞凋亡现象是肿瘤细胞在腹膜扩散过程中存活的关键机制，它是一种由细胞与基质相互作用丧失引发的特殊类型的细胞凋亡抵抗。然而，结直肠癌腹膜转移中无细胞凋亡抵抗的分子机制仍不明确。

方法

通过微阵列分析筛选出与结直肠癌腹膜转移相关的差异表达长链非编码RNA，并在临床样本中进行验证。通过功能获得和功能缺失实验，研究MIAT在结直肠癌细胞、患者来源的类器官以及体内模型中的生物学作用。还采用了RNA拉取、荧光素酶报告基因实验以及RNA免疫沉淀实验来探究ceRNA的作用机制。同时通过甲基化RNA免疫沉淀实验和RNA稳定性检测，分析m⁶A修饰及其对MIAT的调控作用。

结果

在结直肠癌腹膜转移组织及具有无细胞凋亡抵抗能力的结直肠癌细胞中，MIAT的表达显著升高，且该现象与不良预后相关。功能实验表明，沉默MIAT能抑制结直肠癌细胞在体外时的增殖、迁移、侵袭能力以及无细胞凋亡抵抗能力，同时在体内也能阻止肿瘤生长和腹膜转移。从机制上来看，MIAT作为竞争性内源RNA，能够结合miR-181a-5p，从而上调抗细胞凋亡蛋白MCL1的表达。此外，METTL3介导的m⁶A修饰以IGF2BP2为依赖因素，增强了MIAT的稳定性。

结论

本研究发现了一种新的m⁶A–MIAT/miR-181a-5p/MCL1信号通路，该通路会促进结直肠癌的无细胞凋亡抵抗和腹膜转移。这一研究为了解结直肠癌腹膜转移的进展机制提供了依据，同时表明MIAT可能作为一种预后生物标志物和潜在的治疗靶点。

内容节选

背景

结直肠癌是全球最为常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率依然处于较高水平[1]、[2]。尽管外科手术技术和全身性治疗手段不断进步，但转移和复发仍是导致结直肠癌患者死亡的主要原因[3]。约有7%到15%的患者在确诊时已出现腹膜受累，这类患者的预后极为不佳，因为如果不接受治疗，他们的生存期通常只有3到6个月[4]、[5]。明确其背后的分子机制

临床样本

本研究共获得了82对结直肠癌组织及其对应的正常邻近组织，这些样本来自在中国武汉的武汉大学中南医院接受手术的患者。癌旁组织是在距离肿瘤边缘至少5厘米处采集的，并且经过病理检查确认不存在肿瘤细胞。纳入标准如下：a）年龄≥18岁；b）术前未接受过任何辅助治疗，包括靶向治疗和系统性化疗等

MIAT表达升高与结直肠癌腹膜转移相关

为探究结直肠癌腹膜转移的分子机制，研究人员使用结直肠癌腹膜转移组织及其对应的正常结肠组织进行了转录组测序。差异表达分析发现了大量表达异常的基因（见图1A）。KEGG富集分析显示，与无细胞凋亡抵抗相关的多个通路出现显著富集，其中包括PI3K-Akt信号通路、黏着斑相关通路以及细胞凋亡通路（见图1B）。此外，基于无细胞凋亡现象还进行了基因集富集分析

讨论

明确结直肠癌腹膜转移的分子机制对于寻找新的治疗靶点和预后生物标志物至关重要。“种子与土壤”假说长期以来被视作理解肿瘤腹膜扩散的核心理论，该假说认为肿瘤细胞从原发肿瘤脱离后必须能够存活，进而能够在腹膜腔内定植。在肿瘤转移的整个过程中，包括局部侵袭、进入血液循环以及在腹膜腔内定植等环节

结论

本研究发现了一种m⁶A–MIAT/miR-181a-5p/MCL1信号通路，该通路会促进结直肠癌的无细胞凋亡抵抗和腹膜转移。从机制上看，MIAT作为竞争性内源RNA，能够结合miR-181a-5p，从而上调抗细胞凋亡蛋白MCL1的表达，进而增强结直肠癌细胞的无细胞凋亡抵抗能力、增殖能力和侵袭能力。同时，METTL3介导的m⁶A修饰通过IGF2BP2的作用增强了MIAT的稳定性，使其能够持续过度表达。

CRediT作者贡献说明

林舒：论文撰写——初稿撰写、验证、正式分析。杨璐翠：论文撰写——初稿撰写、可视化处理。尹一琳：论文撰写——初稿撰写、实验研究。刘彦民：资金筹集、正式分析。朱若瑞：数据整理。方晓昌：方法设计。程飞阳：实验研究。江逸楠：正式分析。冯茂辉：论文撰写——审阅与编辑、资金筹集、概念构思。李宣飞：论文撰写——审阅与编辑、研究指导、资金筹集。

伦理审批与知情同意

本研究已获得武汉大学中南医院实验动物福利与伦理委员会的批准（批准编号ZN2026017），所有实验均按照该委员会的规范进行。所有参与研究的患者都签署了知情同意书，且本研究还获得了武汉大学中南医院医学伦理委员会的批准（批准编号2025032K）。

资助情况

本研究得到了以下机构的支持：中国国家自然科学基金（编号82472632）、武汉腹膜癌临床医学研究中心（编号2015060911020462）；吴杰平医学基金会临床研究项目（编号320.6750.2023-11-9、320.6750.2023-11-23）；Bethunc慈善基金会（编号BCF - LX - XH -20221014-23）；武汉大学中南医院科技创新培育基金（编号CXPY2024090）；以及转化医学联合基金。

利益冲突声明

作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关联关系。

致谢

作者感谢所有为本研究做出贡献的人士和参与者。

林舒|杨璐翠|尹一琳|刘彦民|朱若瑞|方晓昌|程飞阳|江逸楠|冯茂辉|李宣飞

中国武汉武汉大学中南医院胃肠外科