盡管近幾十年來某些癌癥患者的生存時間已顯著延長，但胰腺導管腺癌（PDAC）的總體5年生存率幾乎保持不變。缺乏用于診斷早期PDAC的可靠檢測可能是這種疾病患者總體生存率較差的原因，因為當癌癥仍處于局部時，它們是沒有癥狀或者癥狀不明顯，通常在晚期才被診斷出來。因此，開發具有高特異性和靈敏度的早期PDAC診斷新方法至關重要。
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外泌體是直徑為50~150nm的細胞外膜囊泡。外泌體含有來自供體細胞的蛋白質、脂質和RNA，被認為是細胞間通訊的關鍵信使。最近的研究調查了來自血清或血漿的外泌體標志物在腫瘤篩查中的潛在用途。在PDAC中，外泌體標志物包括基于細胞外囊泡（EV）的蛋白質標志物，例如glypican-1（GPC1）和一個五蛋白質標記。此外，基于EV長鏈RNA分析，在血漿中開發了一種用于檢測PDAC的診斷標記，這表明外泌體中的長鏈非編碼RNAs（lncRNAs）可能是一種有前景的診斷生物標志物。
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LncRNAs包含一大類超過200個核苷酸的轉錄本，幾乎或沒有蛋白質編碼能力。它們被認為通過調節mRNA穩定性、翻譯、翻譯后修飾和轉錄在基因表達網絡中發揮重要調節作用。通過與miRNAs、mRNAs、DNAs或蛋白質相互作用，lncRNAs有助于癌癥中細胞穩態的各個方面，包括增殖、存活、遷移和基因組穩定性。此外，lncRNAs可以被癌細胞釋放的外泌體包裹并轉移到受體細胞以調節癌癥進展。盡管循環外泌體lncRNAs在檢測早期腫瘤和監測疾病進展方面已顯示出具有非侵入性的生物標志物的潛力，但目前尚未確定用于早期檢測PDAC的循環外泌體lncRNAs，其潛在機制仍有待闡明。
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近日，Journal of Hematology & Oncology（IF23.168）期刊發表了一篇題為The LINC00623/NAT10 signaling axis promotes pancreatic cancer progression by remodeling ac4C modification of mRNA的研究論文。報道了一個新鑒定的致癌lncRNA LINC00623，其在體內外均能促進PDAC細胞的致瘤性和遷移能力。揭示了LINC00623/NAT10信號軸通過重塑mRNA的ac4C修飾促進胰腺癌進展的分子機制，暗示其可作為PDAC的潛在生物標志物和治療靶點。
為了研究循環外泌體lncRNAs作為早期檢測PDAC的生物標志物的潛力，研究人員分離并鑒定了來自5名PDAC患者和5名健康個體的循環外泌體，并對提取的外泌體RNA進行了高通量測序。結果共鑒定出4801個lncRNAs，其中180個在PDAC患者的血清樣本中上調，148個下調。隨后，研究人員根據候選lncRNAs在PDAC腫瘤組織和細胞系中的表達情況，對其進行了篩選。發現兩個候選lncRNAs LINC00623和HOXA-AS2在7個PDAC細胞系中高表達，并在腫瘤組織中上調。
Fig1. 外泌體lncRNA測序鑒定可作為早期檢測PDAC生物標志物的候選lncRNAs
更大患者隊列的RT-qPCR分析顯示，PDAC患者的循環外泌體LINC00623水平明顯高于良性胰腺腫瘤患者或健康個體。然而，循環外泌體HOXA-AS2在胰腺疾病患者和PDAC患者之間的水平差異無統計學意義。因此，選擇LINC00623進行進一步研究。結果發現，外泌體LINC00623在PDAC隊列中表現出較高的曲線下面積（AUC），尤其是在CA19-9水平正常的患者中。LINC00623表達水平升高也與PDAC患者的臨床病理學特征和不良預后有關。
Fig2. 外泌體LINC00623在PDAC中上調，具有臨床意義
為了探索LINC00623在PDAC中的功能作用，研究人員構建了LINC00623缺失和過表達PDAC細胞系。結果發現，沉默LINC00623顯著抑制了細胞增殖、病灶形成、細胞運動性以及細胞遷移和侵襲。過表達LINC00623增強了PDAC細胞的致瘤和轉移能力，并導致了上皮標志物（E-cadherin）表達下調和間充質標志物（N-cadherin和Vimentin）表達上調。
Fig3. LINC00623增強了體外PDAC細胞的增殖、遷移和侵襲能力
為了檢測LINC00623在體內的致瘤能力，研究人員將LINC00623沉默的PDAC細胞和轉染載體的對照分別接種于BALB/c裸鼠的左右背側。結果發現，LINC00623沉默細胞形成的腫瘤比對照細胞形成的腫瘤小。此外，尾靜脈注射和脾臟注射體內轉移實驗顯示注射LINC00623沉默細胞的小鼠可分別在肺表面和肝臟中觀察到轉移性腫瘤結節。
Fig4. LINC00623增強了體內細胞的增殖、遷移和侵襲能力
接下來，研究人員進行了RNA pulldown、RNA免疫沉淀（RIP）和免疫共沉淀（Co-IP）實驗以及挽救實驗，以探索LINC00623在PDAC進展中的分子機制。結果表明，LINC00623與N-乙酰轉移酶10（NAT10）結合，并通過募集去泛素化酶USP39阻斷其泛素化依賴性降解。作為mRNA的N4-乙酰胞苷（ac4C）修飾的關鍵調節因子，NAT10被證明可以通過ac4C修飾來維持致癌mRNAs的穩定性并促進其翻譯效率。證實了LINC00623/NAT10信號軸通過重塑mRNA的ac4C修飾來促進胰腺癌的進展。
Fig5. LINC00623/NAT10軸對PDAC致瘤性和進展的影響示意圖
由于LINC00623在PDAC致瘤性中起著重要的作用，研究人員最后探索了LINC00623作為PDAC治療靶點的潛力。首先，研究人員采用LINC00623高表達的新鮮PDAC組織構建了患者源性異種移植（PDX）模型。隨后將LINC00623抑制劑（ASO-LINC00623）通過瘤內注射給藥于PDX模型。結果發現，ASO-LINC00623顯著降低了兩種PDX模型的腫瘤負荷。有趣的是，該治療對來自LINC00623表達較高的PDAC組織的腫瘤有更大的好處。此外，ASO-LINC00623顯著降低了LINC00623表達、細胞增殖和EMT，這可能與NAT10蛋白水平降低有關。
Fig6. LINC00623是PDAC潛在的治療靶點
總之，本研究將外泌體LINC00623鑒定為具有高特異性和靈敏度的早期PDAC診斷的有前途的生物標志物。LINC00623/NAT10信號軸促進PDAC細胞的增殖、致瘤、遷移和侵襲能力。機制上，NAT10通過重塑mRNA的ac4C修飾來增強PDAC中致癌mRNA的穩定性和翻譯。此外，靶向LINC00623的體內優化抑制劑具有作為PDAC治療候選藥物的潛力。
原文鏈接：https://jhoonline.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13045-022-01338-9#Sec25
本研究中使用到的外泌體提取試劑盒、外泌體lncRNA測序、FISH探針&試劑盒、
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