LncRNA MIR200CHG通过稳定miR-200c免受靶向miRNA降解抑制胃癌EMT

LncRNA MIR200CHG inhibits EMT in gastric cancer by stabilizing miR-200c from target-directed miRNA degradation.

作者信息Yixiao Zhu, Chengmei Huang, Chao Zhang, Yi Zhou, Enen Zhao, Yaxin Zhang, Xingyan Pan, Huilin Huang, Wenting Liao, Xin Wang
PMID38065939
发布时间2023-12-08
DOI10.1038/s41467-023-43974-w

实验完整度

高

整合多队列组学分析与体外细胞功能、体内动物模型及患者组织验证,含机制解析

主要模型

MSS/EMT胃癌细胞系Hs746T和SNU668(过表达模型) 非MSS/EMT胃癌细胞系NCI-N87和NUGC4(敲低模型) 小鼠腹股沟淋巴转移模型(BALB/c裸鼠) 小鼠腹膜转移模型(NSG小鼠)

重点核对

MIR200CHG在MSS/EMT细胞系中低表达,过表达后迁移侵袭能力下降 MIR200CHG敲低后非MSS/EMT细胞系迁移能力增强且EMT标志物改变 MIR200CHG过表达抑制小鼠淋巴结转移(n=8),敲低促进转移(n=6) MIR200CHG直接结合miR-200c非种子区域并保护其免受TDMD MIR200CHG通过抑制AGO2蛋白酶体降解稳定miR-200c

摘要

胃癌(GC)是一种异质性疾病,威胁全球数百万人的生命,然而长链非编码RNA(lncRNA)在不同GC亚型中的功能作用仍研究不足。微卫星稳定(MSS)/上皮-间质转化(EMT)GC是侵袭性最强、预后最差的亚型。本文通过整合网络分析揭示GC亚型间的lncRNA异质性,并鉴定MIR200CHG为MSS/EMT GC中特异性介导EMT的主调控因子。MIR200CHG在MSS/EMT GC中因启动子高甲基化而沉默,与不良预后相关。MIR200CHG在体外逆转GC细胞的间质身份,并在体内抑制转移。机制上,MIR200CHG不仅促进其内含子miRNA miR-200c和miR-141的生物发生,还通过直接结合miR-200c保护其免受靶向miRNA降解(TDMD)。本研究揭示了亚型特异性lncRNA调控网络图景,为MSS/EMT GC提供了临床相关的生物学见解。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
MSS/EMT亚型胃癌中lncRNA的调控网络及其在EMT和转移中的作用机制是什么?
核心机制
MIR200CHG通过直接结合miR-200c非种子区域,阻止miR-200c与ZEB1等靶mRNA的延伸配对,抑制AGO2的蛋白酶体降解,从而保护miR-200c免受TDMD;同时MIR200CHG转录促进miR-200c和miR-141的生物发生。
主要证据
多队列(TCGA、ACRG、GSE15459)组学分析鉴定MIR200CHG为MSS/EMT亚型主调控因子;体外过表达/敲低实验验证EMT表型变化;小鼠淋巴和腹膜转移模型验证转移抑制;MS2 RIP、AGO2 RIP、RNA pull-down和突变实验证实直接结合及TDMD保护机制。
研究意义
揭示MIR200CHG作为MSS/EMT亚型胃癌EMT主调控因子,提供预后和预测生物标志物及潜在治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

多队列组学分析与lncRNA调控网络推断

鉴定MSS/EMT亚型特异性lncRNA及其调控网络

对TCGA、ACRG和GSE15459队列进行差异表达和GSEA分析,利用ARACNE算法构建lncRNA-mRNA调控网络,通过超几何检验筛选EMT主调控lncRNA。

2

MIR200CHG表达验证及临床关联分析

验证MIR200CHG在MSS/EMT亚型中的表达及其与临床预后相关性

RT-qPCR检测细胞系中MIR200CHG表达,分析TCGA队列中表达与分期、生存的关系,并进行药物敏感性分析。

3

MIR200CHG启动子甲基化调控验证

探究MIR200CHG在MSS/EMT亚型中低表达的表观遗传机制

分析TCGA和CCLE中MIR200CHG启动子甲基化与表达相关性,使用5-Aza处理MSS/EMT细胞系后检测MIR200CHG再表达及细胞迁移侵袭变化。

4

MIR200CHG体外功能验证(过表达和敲低)

验证MIR200CHG对胃癌细胞EMT表型和迁移能力的影响

在Hs746T和SNU668中稳定过表达MIR200CHG,在NUGC4和NCI-N87中敲低MIR200CHG,检测迁移、侵袭、EMT标志物表达和形态变化。

5

MIR200CHG体内转移模型验证

验证MIR200CHG对胃癌淋巴结和腹膜转移的影响

建立小鼠腹股沟淋巴转移模型(足垫注射)和腹膜转移模型(腹腔注射),观察淋巴结转移、腹膜结节和生存期。

6

MIR200CHG与miR-200c相互作用及TDMD机制解析

阐明MIR200CHG稳定miR-200c的分子机制

通过MS2 RIP、AGO2 RIP、RNA pull-down、RNA-RNA pull-down、突变实验和RNA稳定性实验验证MIR200CHG与miR-200c直接结合并保护其免受TDMD;通过CHX和MG132处理及泛素化实验验证AGO2降解途径。

7

miR-200c依赖性功能验证

验证MIR200CHG调控EMT是否部分依赖miR-200c

在MIR200CHG过表达细胞中转染miR-200c siRNA,或在敲低细胞中转染miR-200c mimic,检测EMT标志物和迁移能力。

8

患者组织样本验证

验证MIR200CHG表达与EMT标志物及临床病理特征的相关性

对75例胃癌组织芯片进行RNA FISH检测MIR200CHG,免疫组化检测E-cadherin和vimentin,分析其与淋巴结转移和分期的关联。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI1640培养基----
胎牛血清----
Dulbecco改良Eagle培养基----
5-氮杂-2′-脱氧胞苷----
TRIzol试剂Invitrogen--
ChamQ通用SYBR qPCR预混液Vazyme--
Bio-Rad CFX96实时系统C1000循环仪Bio-Rad Laboratories--
miRNA第一链cDNA合成试剂盒(茎环法)VazymeMR101-01
miRNA通用SYBR qPCR预混液VazymeMQ101
细胞质和核RNA纯化试剂盒BestBioBB-3104
细胞RNA FISH试剂盒GenePharma--
组织RNA FISH试剂盒GenePharma--
蛋白酶/磷酸酶抑制剂混合物Cell Signaling Technology--
二辛可宁酸测定Pierce--
聚偏二氟乙烯膜Bio-Rad--
抗E-cadherin兔多克隆抗体Proteintech20874-1-AP
抗vimentin兔多克隆抗体Proteintech10366-1-AP
抗ZO-1小鼠单克隆抗体Proteintech66452-1-Ig
抗fibronectin单克隆抗体BioworldBS1644
抗α-tubulin小鼠单克隆抗体RayAntibodyRM2007L
罗丹明鬼笔环肽SolarbioCA1610
DAPIThermo Fisher--
ProLong Gold抗淬灭试剂LifeTechnologies--
GFP抗体Proteintech66002-1-Ig
抗AGO2抗体Proteintech67934-1-Ig
IgG抗体DIA-ANQ6004
Protein G琼脂糖珠Invitrogen--
T7高产率转录试剂盒Vazyme--
Pierce™ RNA 3′端生物素标记试剂盒Thermo Scientific--
抗panCK抗体ABcamab7753
抗E-cadherin抗体Proteintech20874-1-AP
抗vimentin抗体Proteintech10366-1-AP
抗E-cadherin抗体Proteintech20874-1-AP
抗ZO-1抗体Proteintech66452-1-Ig
抗fibronectin抗体BioworldBS1644
抗vimentin抗体Proteintech10366-1-AP
Ubi-MCS-EGFP-IRES-Puromycin载体Genechem--
hU6-MCS-Ubiquitin-EGFP-IRES-puromycin载体Genechem--
Cy3标记的MIR200CHG探针GenePharma--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
MIR200CHG启动子甲基化调控验证
5-Aza处理浓度(0.5 μM)及处理时间(文中未明确说明)
阅读提示:Methods中‘MIR200CHG promoter methylation analysis’及Figure 3f图注
MIR200CHG体外功能验证(过表达和敲低)
细胞系选择(Hs746T、SNU668、NUGC4、NCI-N87)、转染或感染方法、检测时间点
阅读提示:Methods中‘Lentivirus production and transduction’及‘Transwell migration assay and wound healing assay’
小鼠淋巴转移模型
小鼠品系(BALB/c裸鼠)、细胞接种数量(5×10^6)、接种部位(足垫)、观察时间(60天)、每组小鼠数量(n=8或n=6)
阅读提示:Methods中‘Mouse lymphatic metastasis model and peritoneal metastasis model’及Figure 4f、5d图注
MIR200CHG与miR-200c相互作用及TDMD机制解析
放线菌素D浓度(5 μmol/L)、CHX浓度(20 μg/ml)、MG132浓度(20 μM)及处理时间(6小时或12小时)
阅读提示:Methods中‘RNA stability assay’(文中未单独列出,见Figure 6c、7e、7g图注)及‘Immunoprecipitation and ubiquitination analysis’
患者组织样本验证
组织芯片来源(75例胃癌组织)、RNA FISH和IHC评分标准、统计方法(Fisher精确检验)
阅读提示:Methods中‘Patient information and tissue specimens’及‘Immunohistochemistry (IHC)’