葡萄膜黑素瘤(UM)是一種最常見的眼內(nèi)腫瘤,占據(jù)了黑色素瘤的5%左右。大約有一半的原發(fā)UM患者有發(fā)生肝轉(zhuǎn)移的風(fēng)險,但是目前對于分子層面的精確診斷和治療還不完善。先前的研究表明,基因組拷貝數(shù)變異與UM的轉(zhuǎn)移風(fēng)險有關(guān)。GNAQ,GNA11,BAP1的基因突變也與UM相關(guān)。現(xiàn)有研究表明,轉(zhuǎn)錄組長鏈非編碼RNA(lncRNA)與腫瘤發(fā)生關(guān)系密切。CASC15 lncRNA在黑色素瘤發(fā)展過程中表達上調(diào),與細胞增殖和轉(zhuǎn)移相關(guān)。但是,是否有l(wèi)ncRNA參與了UM的發(fā)生過程,與UM的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系呢?本研究從該角度出發(fā),為我們展示了腫瘤抑制子HIC1通過影響下游lncRNA-numb,影響UM腫瘤激活過程。
1UM疾病相關(guān)基因篩選
為了尋找UM發(fā)病相關(guān)基因,研究人員對UM組織和三個正常組織進行了全基因組表達譜芯片篩選(No1.Affymetrix Gene 2.0 ST),發(fā)現(xiàn)有760個上調(diào)和479個下調(diào)基因。其中,有38個基因是和腫瘤相關(guān),影響細胞增殖。研究人員將其中的HIC1作為候選基因。
接下來,研究人員用高密度組織芯片(No2.tissue microarray)對16個正常和192個黑色素瘤組織以HIC1抗體進行染色,發(fā)現(xiàn)HIC1表達確實在大部分腫瘤組織中消失。進一步的結(jié)果也發(fā)現(xiàn)HIC1在黑色素瘤皮膚和眼睛中表達顯著下調(diào)。因此,HIC1在UM中特異性下調(diào),可能與UM過程相關(guān)。
另外,研究人員對不同UM細胞系進行了檢測,RT-PCR和Western blot分析表明在UM細胞系中,HIC1表達下調(diào)。
2 HIC1生物學(xué)功能分析
通過在OCM-1和Mum-2B細胞中轉(zhuǎn)染慢病毒,人為提高HIC1的表達,檢測CCK-8和克隆形成能力。結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染組細胞增殖在第3天開始受到抑制,克隆形成能力也下降。流式細胞儀檢測細胞周期階段表明, 51.5%的HIC1過表達細胞都停留在G1期,對照組34.5%細胞停留在G1期。細胞侵襲能力檢測表明,轉(zhuǎn)染組細胞侵襲能力下降。因此,HIC1在UM細胞中減弱了細胞的增殖和侵襲能力。
3 HIC1下游調(diào)控lncRNA分析
已有研究顯示,HIC1抑制下游基因表達,但是,作為一個轉(zhuǎn)錄因子,HIC1是否調(diào)控了lncRNA的表達,目前還不清楚。因此,研究人員把HIC1過表達OCM1和Mum-2B細胞系進行了全基因組lncRNA篩選(No3.Agilent lncRNA array,由上海伯豪提供)。結(jié)果顯示,共有194個lncRNAs在兩個細胞系中都差異表達,其中,3倍以上有69和上調(diào)和7個下調(diào)。研究人員對其中的四個lncRNA-872, lncRNA-158, lncRNA-SRPK2, lncRNA-numb進行了確認。qRT-PCR表明,只有l(wèi)ncRNA-numb在兩組細胞中都顯著上調(diào)。同時,當在HDF細胞中敲降HIC1,lncRNA-numb表達下降。因此,lncRNA-numb的表達受到HIC1調(diào)控。
4 lncRNA-numb是一個UM腫瘤抑制子
分析顯示,lncRNA-numb由LOC101928143基因編碼,位于NUMB基因上游,由兩個不同長度(635和644 bp)轉(zhuǎn)錄本組成。RT-PCR檢測顯示,UM細胞中只存在635bp長度的轉(zhuǎn)錄本。當在OCM-1和Mum-2B,及乳腺癌細胞系MDA-231細胞中過表達HIC1,lncRNA-635表達增加。
進一步在OCM-1和Mum-2B中過量表達lncRNA-535,檢測細胞生長,發(fā)現(xiàn)Mum-2B中,細胞生長收到抑制。克隆形成實驗顯示,OCM-1和Mum-2B過表達細胞中,形成能力減弱,以HIC1過表達表型一致。lncRNA-635過表達也顯著抑制細胞的侵襲能力。因此,這些結(jié)果都表明HIC1通過影響下游lncRNA-numb的表達,影響了UM腫瘤的發(fā)展過程。
本研究是一篇非常巧妙地在研究的不同階段運用不同芯片進行研究的文章。其中,初期篩選用mRNA表達譜芯片,后期擴大樣本確認運用了組織芯片,下游調(diào)控因子篩選運用了lncRNA芯片。每一次芯片的運用有其必要性和重要性,為其鎖定研究對象,尋找下游調(diào)控lncRNA起到了非常重要的作用。
原文出處:Cheng G, He J, Zhang L, Ge S, Zhang H, Fan X3.HIC1 modulates uveal melanoma progression by activating lncRNA-numb.Tumour Biol.2016.