论文分享 | 新发现 一种促进胃癌发展的基因

本文主要讲了结肠癌相关转录本-1(CCAT1)通过多聚嘧啶区结合蛋白1(PTBP1)/丙酮酸激酶M2(PKM2/糖酵解途径促进胃癌(GC)细胞增殖、迁移和侵袭,表明CCAT1具有作为GC生物标志物和治疗靶点的潜力,从而为GC的抗肿瘤治疗策略提供有价值的参考。

GC是全球第五大常见癌症,虽然在GC的诊断和治疗方面取得了巨大进展,但是GC患者的预后仍然不理想。因此,迫切需要揭示GC发生和发展的详细分子机制,以制定更有效的治疗策略。

长链非编码RNA(lncRNA)长度超过200核苷酸,无法转化为蛋白质或具有有限的蛋白质转化能力。越来越多的证据表明,lncRNA在各种生物学过程中发挥关键作用,包括基因调控、mRNA剪接、蛋白稳定等。此外,lncRNA的异常表达与多种病理情况相关,例如肿瘤生长和转移、肿瘤微环境重塑和代谢重编程。

能量代谢重编程作为癌症的一个标志,引起了越来越多的关注,因为它有助于癌症的发展,几项研究发现,一些lncRNA,如DIO3OSVAL,参与调节糖酵解并促进癌症的进展。CCAT1已被证实是一个参与控制各种类型癌症(包括GC)的致癌基因。然而,CCAT1在GC中的调控作用的精确机制仍不清楚。

Fig.1 Mechanistic scheme of CCAT1 in GC. CCAT1 interacted with PTBP1 to maintain its stability by impeding the ubiquitin-mediated degradation. As a result,  CCAT1 facilitated the expression of HK2 and LDHA, induced a switch from PKM1 to PKM2 isoform, led to an enhancement of glycolysis and ultimately promoted the proliferation, migration and invasion of GC cells.

2023年9月23日来自河北医科大学第四医院研究中心Baoen Shan教授团队在知名期刊JOURNAL OF EXPERIMENTAL & CLINICAL CANCER RESEARCHIF=11.3发表了LncRNA CCAT1 facilitates the progression of gastric cancer via PTBP1-mediated glycolysis enhancement的文章,该团队研究揭示了GC患者血清和血浆外泌体中的CCAT1可以作为GC诊断的潜在生物标志物。此外,发现抑制CCAT1表达可降低GC细胞中的糖酵解水平并阻碍体内肿瘤形成,从而为GC的抗肿瘤治疗提供一种新思路。

研究进行了增强和减弱功能实验来评估CCAT1在胃癌发生和糖酵解中的作用,利用生物信息学分析和机械实验,如质谱(MS)、RNA-pulldown和RNA免疫沉淀(RIP),揭示了CCAT1的潜在相互作用蛋白,并阐明了CCAT1在GC糖酵解中的调节机制。此外,使用裸鼠异种移植实验评价了CCAT1对GC细胞在体内的影响。

实验结果发现,在GC患者组织、血浆外泌体以及GC细胞系中,CCAT1表达显著升高。通过流式细胞术、免疫组化等功能实验显示,CCAT1的敲除显著降低了GC细胞在体内外的增殖、迁移和侵袭,相反,CCAT1的过表达产生了截然相反的效应。在机制上,CCAT1PTBP1相互作用,并通过抑制泛素介导的降解过程有效地维持其稳定性。

综上所述,CCAT1可以作为GC诊断的潜在生物标志物,为GC的抗肿瘤治疗提供一种新方法。

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The cell cycle was arrested in G0/G1 phase, and the number of cells in S phase was significantly decreased in CCAT1 knockdown group

这篇论文所使用的联科 Cell Cycle Staining Kit(CCS012)产品。

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参考文献:

Zhang C, Wang H, Liu Q, et al.LncRNA CCAT1 facilitates the progression of gastric cancer via PTBP1-mediated glycolysis enhancement. J Exp Clin Cancer Res. 2023 Sep 23;42(1):246.

原文链接:

https://link.springer.com/article/10.1186/s13046-023-02827-6