隨著非編碼RNA研究成果的不斷涌現,要發高分文章就需要尋找新的模型、研究最新的機制。目前 lncRNA染色質調控和ceRNA機制的研究比較成熟,然而其作為miRNA cluster前體在腫瘤及耐藥上的作用研究還比較少。近日(10月16),范德堡大學的研究者在Nature Medicine(IF=29.8)上以“lncRNA MIR100HG-derived miR-100 and miR-125b mediate cetuximab resistance via Wnt/β-catenin signaling”為題,報道了lncRNA作為miRNA cluster前體,誘導癌癥耐西妥昔單抗(cetuximab)的新機制。
亮點:
1、首次發現lncRNA MIR100HG 及其衍生的miR-100, miR-125b在藥物耐藥中的作用。
2、miR-100 和miR-125b cluster的協同耐藥作用。
3、GATA6和MIR100HG/ miR-125b的負調控回路。
研究思路:
1、3D細胞培養構建耐藥細胞模型:作者使用3D細胞培養系統將cetuximab敏感的結直腸癌細胞連續4個月暴露在cetuximab中,獲得耐藥細胞。
2、篩查耐藥相關基因:作者對耐藥和非耐藥CRC細胞進行全外顯子測序、全轉錄組測序和small RNA 測序,最后發現lnc MIR100HG、mir - 100和mir - 125b在耐藥細胞中上調。作者發現lnc MIR100HG是mir - 100和mir - 125b的宿主機因, 隨后利用qPCR、 FISH、TCGA數據庫和不同耐藥程度細胞檢測表達,驗證這幾基因在耐藥中上調。
3、miR-100 和 miR-125b 協同耐藥功能研究: 通過慢病毒過表達miR-100、miR-125b及它們雙順反子,通過對應的spongs 消減;然后檢測克隆數、利用免疫熒光檢測生長和凋亡marker、動物實驗驗證腫瘤大小和重量。結果發現雙順反子促耐藥細胞生存能力最強,證明兩個miRNA的協同耐藥作用。
4、miR-100 和miR-125b 耐藥機制研究:預測miRNA的靶基因,通過熒光素酶報告基因實驗等證明wnt的幾個抑制劑可作為miR-100 或miR-125b的靶基因,同時通過免疫熒光、qPCR和動物實驗驗證miR-100 或miR-125b通過wnt 通路調控耐藥。
5、調控miR-100 和miR-125b的機制:為研究miR-100 和miR-125b上調的原因,首先尋找宿主基因lnc MIR100HG啟動子上的轉錄因子。通過wb、免疫熒光和免疫組化證明轉錄因子GATA6在耐藥細胞中下調;通過熒光素酶報告基因實驗、敲除等實驗證明GATA6抑制lnc MIR100HG啟動活性。同時,作者發現 GATA6 具miR-125b結合位點,通過熒光素酶報告基因實驗及過表達/敲除實驗證明它們的負調控。從而證明GATA6和MIR100HG/ miR-125b的負調控回路。
6、臨床樣本驗證cetuximab治療結直腸癌耐藥后MIR100HG、miR-100和miR-125b上調。