lncRNA新研究進展盤點（20211014）

Cell Death Differ丨M6A RNA甲基化介導的RMRP穩定性通過調節TGFBR1/SMAD2/SMAD3通路

促進非小細胞肺癌的增殖和進展

非小細胞肺癌（NSCLC）在全球所有惡性腫瘤中死亡率最高。長鏈非編碼RNAs（lncRNAs）在癌癥進展中的作用是當前的研究熱點。基于對癌癥基因組圖譜數據庫的綜合分析，本研究將lncRNA RMRP（線粒體RNA加工核糖核酸內切酶RNA組分）鑒定為與NSCLC低生存率相關的最高上調的lncRNAs之一。此外，N(6)-甲基腺苷（m6A）在RMRP中高度富集，并增強其RNA穩定性。體外和體內實驗表明，RMRP可促進NSCLC細胞增殖、侵襲和遷移。在機制方面，RMRP將YBX1募集到TGFBR1啟動子區，導致TGFBR1的轉錄上調。TGFBR1/SMAD2/SMAD3通路也受RMRP調控。此外，RMRP促進了癌癥干細胞特性和上皮間充質轉化，從而促進了對放療和順鉑的耐藥。臨床數據進一步證實了RMRP和TGFBR1之間呈正相關?？傊?，本研究結果表明m6A RNA甲基化介導的RMRP穩定性通過調節TGFBR1/SMAD2/SMAD3通路導致NSCLC的增殖和進展。

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34628486/

Cell Death Differ丨lncRNA THAP7-AS1可由SP1轉錄激活并由METTL3介導的m6A修飾在轉錄后穩定，

通過改善CUL4B進入細胞核發揮致癌特性

長鏈非編碼RNAs（lncRNAs）在不同的癌癥類型中失調，因此已成為人類癌癥發生和發展的重要調節因子。然而，其在胃癌（GC）中的生物學功能和潛在機制仍然知之甚少。本研究通過lncRNA微陣列鑒定了1414個差異表達的lncRNAs，其中THAP7-AS1在胃癌組織中表達明顯高于非腫瘤胃組織。THAP7-AS1的高表達與陽性淋巴結轉移和較差的預后相關。SP1是一種轉錄因子，可以直接與THAP7-AS1啟動子區域結合并激活其轉錄。此外，METTL3對THAP7-AS1的m6A修飾增強了其表達，這取決于“reader”蛋白IGF2BP1依賴性途徑。THAP7-AS1促進GC細胞進展。機制上，THAP7-AS1通過其1-442 nt序列與CUL4B的1-50氨基酸區域（核定位信號）相互作用，促進核定位信號（NLS）與輸入蛋白α1的相互作用，改善CUL4B蛋白進入細胞核，通過CUL4B催化的H2AK119ub1和EZH2介導的H3K27me3抑制miR-22-3p和miR-320a的表達，隨后激活PI3K/AKT信號通路以促進GC進展。此外，LV-sh-THAP7-AS1治療可以抑制GC的生長、侵襲和轉移，表明THAP7-AS1可能作為有希望的GC治療的分子靶點?？傊?，本研究結果表明，THAP7-AS1被SP1轉錄激活，然后被METTL3介導的m6A修飾，通過促進NLS和輸入蛋白α1之間的相互作用，然后改善CUL4B蛋白進入細胞核來抑制miR-22-3p和miR-320a的轉錄，從而發揮致癌作用。

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34608273/

PNAS丨順式作用lnc-Cxcl2通過抑制病毒感染中上皮細胞CXCL2的表達來抑制中性粒細胞介導的肺部炎癥

上皮細胞產生的趨化因子對于病毒感染期間中性粒細胞的募集非常重要，其適當的調節對于抑制炎癥和減輕隨后的組織損傷至關重要。在病毒感染和炎癥過程中，上皮細胞長鏈非編碼RNAs（lncRNAs）、RNA結合蛋白的表達及其功能相互作用仍有待充分了解。本研究在Cxcl2基因位點上鑒定了一個誘導型lncRNA lnc-Cxcl2，它可以選擇性地抑制小鼠肺上皮細胞中Cxcl2的表達，但不能抑制巨噬細胞中的Cxcl2表達。流感病毒感染后，lnc-Cxcl2缺陷小鼠表現出Cxcl2表達增加、嗜中性粒細胞募集增強和肺部更加嚴重的炎癥。從機制上講，細胞核定位的lnc-Cxcl2與Cxcl2啟動子結合，招募核糖核蛋白La，抑制趨化因子啟動子的染色質可及性，從而抑制Cxcl2順式轉錄。然而，與小鼠lnc-Cxcl2不同，人lnc-CXCL2-4-1在人肺上皮細胞中抑制多種免疫細胞因子的表達，包括趨化因子?？傊?，本研究結果證明了上皮細胞內的自我保護機制可以抑制趨化因子和中性粒細胞介導的炎癥，為更好地理解肺病毒感染中的趨化因子調節和上皮細胞功能提供了線索。

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34607953/

J Exp Clin Cancer Res丨突變體NPM1調控的lncRNA HOTAIRM1通過靶向EGR1和ULK3促進白血病細胞自噬和增殖

背景：伴隨NPM1（核仁磷酸蛋白）突變的急性髓系白血病（AML）表現出獨特的長鏈非編碼RNAs（lncRNAs）表達譜，已被定義為髓系腫瘤新分類中的一個獨特亞組。然而，關鍵lncRNAs在NPM1突變的AML發展中的生物學作用目前尚不清楚。本研究旨在探索lncRNA HOTAIRM1在NPM1突變的AML中的功能和機制作用。

結果：HOTAIRM1在NPM1突變的AML中高表達。HOTAIRM1的高表達部分是由突變體NPM1通過KLF5依賴性轉錄調控誘導的。重要的是，HOTAIRM1在體外和體內均可促進自噬和增殖。機制研究表明，核HOTAIRM1通過作為支架促進MDM2-EGR1復合物形成來促進EGR1降解，而細胞質HOTAIRM1則充當miR-152-3p的海綿以增加ULK3表達。

結論：總的來說，本研究結果確定了NPM1突變的AML中以HOTAIRM1為中心的兩個致癌調控軸：一個涉及細胞核中的EGR1和MDM2，另一個涉及細胞質中的miR-152-3p/ULK3軸。研究表明HOTAIRM1可能是治療這種獨特的白血病亞型的一個有前景的靶點。

Fig1. HOTAIRM1在NPM1突變的白血病細胞中的功能意義示意圖

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34615546/

J Nanobiotechnology丨使用基于轉座子的lncRNA遞送系統過表達具有內源性長度和功能的lncRNAs

背景：長鏈非編碼RNAs（lncRNAs）在許多生理和病理過程中發揮重要作用，這表明lncRNAs可以作為基因治療的潛在靶點。穩定表達是lncRNAs研究的一項基礎技術。慢病毒是目前應用最廣泛的穩定表達遞送系統之一。然而，它最初是為mRNA設計的，而慢病毒載體對lncRNAs的適用性在很大程度上仍然未知。

結果：研究發現慢病毒載體產生了終止不當的lncRNAs，在3’末端附加了一個約2 kb的額外片段。導致某些lncRNAs二級結構發生改變，RNA-蛋白質相互作用被阻斷，以及功能受損，這說明慢病毒載體不是理想的lncRNA遞送系統。本研究開發了一種新的lncRNA遞送方法，稱為ELECTS（使用轉座子系統表達具有內源性特征的LncRNAs）。通過在lncRNA序列后插入終止信號，ELECTS產生沒有3’側翼序列的轉錄本，并保留了lncRNA的固有特征和功能，這是慢病毒載體無法實現的。此外，ELECTS對操作者沒有潛在的感染風險，而且花費的時間也少得多。ELECTS為lncRNAs的穩定表達提供了一種可靠、方便、安全、高效的遞送方法。

結論：本研究表明，慢病毒載體的不當轉錄終止對lncRNAs的分子作用和細胞功能具有根本性影響。本研究開發的ELECTS系統將為lncRNA研究提供方便可靠的方法。

Fig2. ELECTS與慢病毒載體外源表達機制示意圖

原文鏈接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34600532/