武汉大学揭示LINC00301在非小细胞肺癌进展和肿瘤免疫中的重要作用

非小细胞肺癌（NSCLC）是全球癌症死亡的首要诱因，然而其发生进展的具体机制仍然需要进一步阐明。长链非编码RNA（lncRNA）是一类长度大于200个核苷酸单位（nt）的不具备完整蛋白编码能力的RNA，长期以来被认为是基因“噪音”。

 

随着人类基因组计划和二代测序的兴起，lncRNA在人类疾病尤其是癌症中所扮演的角色正被逐渐揭露。最近的研究发现他们广泛参与了多种癌症的病理生理过程，并有望作为临床预后或诊断标志物。随着锁核酸（Locked Nucleic Acid, LNA）技术的发展，lncRNA同时具备成为临床治疗靶标的潜能。

 

2020年9月2日，武汉大学健康学院孙承操、李得加和何启强教授团队在 Genome Medicine杂志上发表了题为：FOXC1-mediated LINC00301 facilitates tumor progression and triggers an immune-suppressing microenvironment in non-small cell lung cancer by regulating the HIF1&α; pathway 的研究论文。

 

这项研究揭示了LINC00301在NSCLC临床标本、细胞和动物水平中的致癌作用，详细阐述了LINC00301在NSCLC肿瘤发生、发展、转移和免疫抑制微环境形成中的具体作用和分子调控机制，为NSCLC的肿瘤发生和免疫治疗提供了新的认识。结合LNA技术， LINC00301具备作为NSCLC诊断治疗靶点的潜能。

 

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在这项研究中，研究组首次发现并报道了一个全新的lncRNA——LINC00301，其在NSCLC肿瘤样本和细胞系中特异性显著高表达，并与NSCLC病人的预后密切相关。

 

体外和体内实验表明，LINC00301在NSCLC中促进细胞增殖、迁移和侵袭，抑制细胞周期阻滞、凋亡。

 

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机制研究发现，转录因子FOXC1特异性地介导了NSCLC中LINC00301的表达。通过RNA原位杂交实验（FISH）发现LINC00301同时存在于NSCLC的细胞质和细胞核中，但细胞核中LINC00301的比值高于细胞质中所占的比值，故而推测LINC00301将同时在胞浆和胞核处发挥调控作用。

 

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通过生物信息学预测和RNA分子生物学实验验证，发现LINC00301的第83-123 核苷酸位点可直接与调味增强子同源物2 （EZH2）的第612-727氨基酸位点特异性的结合，LINC00301将与EZH2形成复合体并募集后者富集于ELL蛋白相关因子2 （EAF2）的启动子上，促进EAF2基因启动子的第1395-1388 核苷酸位点发生H3K27me3，从而抑制EAF2的转录表达。

 

而考虑到EAF2能够直接结合稳定von Hippel-Lindau （pVHL） 蛋白，因此，在NSCLC细胞中，下调的EAF2通过调控pVHL增加HIF1&α;的表达。

 

此外，LINC00301在细胞质内还可以作为miR-1276的竞争内源性RNA （ceRNA），缓解miR-1276对HIF1&α;的翻译抑制，最终也起到上调NSCLC细胞中HIF1&α;的表达。

 

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与此同时， LINC00301通过上调HIF1&α;信号途径促进NSCLC细胞分泌TGF-&β;, 后者募集并增加调节性T细胞（regulatory T cell, Treg）在肿瘤微环境的富集，降低效应性CD8+Granzyme B+T细胞在肿瘤中的数量，在NSCLC中形成免疫抑制微环境。

 

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LINC00301在非小细胞肺癌（NSCLC）中的作用模式图

 

总的来说，这项研究揭示了LINC00301在临床标本以及细胞和动物水平中的致癌作用，解析了FOXC1/LINC00301/EZH2/EAF2/pVHL/HIF-1&α;和FOXC1/LINC00301/miR-1276/HIF-1&α;通路的潜在作用和机制，为非小细胞肺癌提供了新的见解和潜在的治疗靶点。