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LncRNA在恶性脑胶质瘤中的双重作用

栏目:神外前沿|编辑:INC|发布时间:2021-11-15 15:42|阅读: |
1.提高恶性脑胶质瘤的发生率及迁移、侵袭能力:核富集转本1(nuclear enriched abundant transcript 1,NEAT1)是一种具有高度调节能力的LncRNA,对核体旁斑形成非常重要,已被证实NEAT1在人类恶...

  1.提高恶性脑胶质瘤的发生率及迁移、侵袭能力:核富集转本1(nuclear enriched abundant transcript 1,NEAT1)是一种具有高度调节能力的LncRNA,对核体旁斑形成非常重要,已被证实NEAT1在人类恶性肿瘤包括白血病和卵巢癌可选择性表达,并在肿瘤发生过程中发挥重要的作用,但在恶性脑胶质瘤中还没有完全被探索清楚。于是Li等对15例恶性脑胶质瘤患者的病变组织进行细胞转染后,再通过实时定量逆转录聚合酶链反应(real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,RT-qPCR)分析发现NEAT1在恶性脑胶质组织表达上调,敲除NEAT1可以减少肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移能力。

LncRNA在恶性脑胶质瘤中的双重作用

  免疫沉淀反应测定RNA结合荧光素酶报告证实NEAT1上绑定着小RNA449b-5p(miRNA-449b-5p)并对其起着“分子海绵”(molecular sponge)样作用,即可以负性调节miRNA-449b-5p的表达。众所周知肿瘤促癌基因间质表皮转化因子基因(cellular-mesenchymal to epithelial transition factor gene,c-Met)是miRNA-449b-5p下游的一个直接作用位点,当miRNA-449b-5p表达下调时c-Met的表达量就会升高,从而提高了恶性脑胶质瘤的发生率。由此可以得知NEAT1是通过miRNA-449b-5p/c-Met轴在MG细胞中表达而产生致癌性,这种调节机制提高了恶性脑胶质瘤的发生率。

  总的来说,NEAT1通过miRNA-449-5p在恶性脑胶质瘤中扮演着致癌基因的角色,该基因可能为恶性脑胶质瘤的治疗和预后提供了一个潜在的靶点。另一方面Shi等结合胶质瘤级别对158例脑胶质瘤中基因间长链非编码基因H19(long intergenic non-protein coding RNA H19,H19)的表达进行了统计学分析,发现H19在高级别胶质瘤中的表达明显高于低级别胶质瘤,同时H19的表达水平随着胶质瘤级别的升高而提升。

  为明确H19在恶性脑胶质瘤细胞中的生物学作用,研究者通过体外培养恶性脑胶质瘤细胞株U87和U251,并构建H19的小干扰RNA(siRNA)来抑制H19的表达。结果显示siRNA抑制H19表达后,两种恶性脑胶质瘤细胞的侵袭和迁移能力都显著降低。他们因此认为H19可能作为小非编码RNA675(miR-675)的前体发挥促进胶质瘤细胞侵袭和迁移能力的作用。另外,在研究过程中还发现miR-675在脑胶质瘤细胞中也明显高表达,且其在高级别胶质瘤中的表达量高于在低级别胶质瘤,而且H19与miR-675在恶性脑胶质瘤中的表达也呈正相关。当抑制H19后miR-675的表达量也下降,并抑制了肿瘤细胞的侵袭能力。

  为了进一步探讨miR-675抑制肿瘤细胞侵袭的分子学机制,研究人员应用生物学软件分析后初步选定钙粘着蛋白13(cadherin13)为其靶基因。深入研究发现miR-675与cadherin13在恶性脑胶质瘤中的表达密切相关,荧光素酶试验证miR-675对cadherin13有直接调控作用。另外,Jiang等也做了类似的研究,他们利用30例恶性脑胶质瘤患者中获得的肿瘤和正常脑组织标本以及这些患者的生存数据,并通过RT-qPCR检测两种组织中的H19表达水平发现胶质母细胞瘤组织中H19的表达显著升高,且表达水平与患者生存期相关。

  随后,研究者使用脑胶质瘤细胞株U87和U373来探索H19在肿瘤细胞侵袭以及血管生成中的作用,在体外肿瘤细胞侵袭实验中证实了H19过表达可以促进脑恶性胶质瘤细胞的侵袭和血管生成能力,该发现可能使H19成为未来胶质母细胞瘤治疗的一个靶点。

  2.抑制恶性脑胶质瘤细胞的增殖及迁移:X-无效的特异性转录物(X-inactiv especific transcript,XIST)作为LncRNA的一种类型,源于xist基因的转录产物,其对哺乳动物X染色体失活起到了重要的调节作用,其中XIST在活动的X染色体中能被广泛的转录。有大量的证据表明XIST在人类细胞分化、增殖和基因组修复起着至关重要的作用,其异常表达推动着癌症的进展,这一作用可能与异染色质的稳定性改变以及基因表达的变化有关。已经发现在一些人类癌症中如血液系统肿瘤,XIST表达异常。有研究表明XIST对造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)的长期生存至关重要。然而XIST对胶质瘤干细胞(glioblastoma stem cell,GSC)的影响及其作用机理知之甚少。因此Yao等就人类恶性胶质瘤干细胞中XIST的功能和可能的致癌机制进行了研究,发现XIST在恶性脑胶质瘤组织和GSCs中表达上调。当敲除XIST时肿瘤细胞可通过减少增殖和转移以及诱导肿瘤细胞凋亡等途径发挥着肿瘤抑制功能,从而达到抑制肿瘤生长和提高生存期的作用。进一步研究发现XIST与miR-152可以相互抑制,XIST是miR-152的一个功能结合位点,而miRNA152是通过一种称为RNA诱导沉默复合体(RNA induced silencing complex,RISC)的核糖核蛋白复合物发挥基因沉默功能。当XIST敲除后,miR-152将在恶性脑胶质瘤细胞中的发挥肿瘤抑制作用。这也预示着LncRNA-miRNA的识别模块将会成恶性脑胶质瘤患者新的治疗靶点,并可进一步评估患者的预后。

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