南京医科大学张智弘团队：揭示胰腺癌进展新机制
7月10日，南京医科大学张智弘研究团队在期刊《Cell Death&Disease》上发表了研究论文，题为“LINC01133 promotes pancreatic ductal adenocarcinoma epithelial–mesenchymal transition mediated by SPP1 through binding to Arp3”，研究人员在本研究中发现，LINC01133是一种鲜有报道的lncRNA，是预测胰腺癌患者预后的16个关键基因之一。与相邻的胰腺组织相比，LINC01133在胰腺癌肿瘤中过度表达，可在体外和体内促进胰腺癌的增殖和转移，并抑制胰腺癌细胞的凋亡。LINC01133的表达与分泌磷蛋白1(SPP1)的表达呈正相关，导致上皮间质转化(EMT)过程的增强。LINC01133与肌动相关蛋白3(Arp3)结合，该复合物降低了SPP1 mRNA的降解，从而增加了SPP1 mRNA水平，终导致胰腺癌的增殖。这项研究揭示了胰腺癌进展的一种新机制，并为胰腺癌患者提供了一种潜在的预后指标。
背景知识
胰腺癌是一种致命疾病，五年生存率不足10%。胰腺导管腺癌（PDAC）是常见的病理亚型，占所有胰腺癌的90%以上。尽管化疗和靶向疗法不断发展，但总体生存率的改善仍不令人满意。手术治疗的患者术后复发和转移的情况较为常见，终导致死亡。
近期，许多研究已经证实了包含基因表达或突变状态在内的生存预后模型的可靠性。结合传统的预测因子，如肿瘤分期和分化程度，这些模型有潜力为定制靶向治疗提供依据。然而，这些模型中的许多是通过生物信息学技术构建的，而众多关键因素如何激活或抑制肿瘤发生的内在机制尚未得到充分阐明。
长非编码RNA（lncRNA）是一类长度超过200个核苷酸的RNA亚群。lncRNA可以影响转录和转录后调控网络，异常表达的lncRNA参与了包括癌症在内的多种人类病理过程。许多lncRNA在PDAC进展过程中被发现发生了异常表达，涉及一系列生物学过程。例如，lncRNA MACC1-AS1的升高与NOTCH1信号通路激活有关，导致PDAC患者预后不良。lncRNA PACERR通过调节KLF12/p-AKT/c-myc通路，使PDAC组织中的巨噬细胞极化。此外，lncRNAs HIF1A-AS1和PVT1被发现参与了PDAC对吉西他滨的耐药性。
该lncRNA（LINC01133）位于1q23.2的基因图谱上，在近期的研究中脱颖而出。它具有多种表达模式，在多种癌症中发生异常。在肺癌、肝细胞癌和妇科肿瘤中观察到了LINC01133水平的升高，并且与细胞增殖能力的增强有关。
上皮-间质转化（EMT）是一种细胞过程，其中上皮细胞放弃了对邻近细胞接触的依赖，并采用了间质细胞的特征。该过程与肿瘤的发生、增殖和对治疗的抵抗有关。研究发现lncRNAs能够调节EMT，因此具有作为生物标志物或治疗靶点的潜力。LINC01133被发现参与了EMT过程，但其机制多样，有待进一步阐明。
LINC01133在体外促进PDAC增殖、迁移和抗凋亡
研究人员设计了三款针对LINC01133的小干扰RNA（si-LINC01133 1#、si-LINC01133 2#和si-LINC01133 3#），并通过qRT-PCR分析验证了在BXPC-3和ASPC-1细胞中的转染效率。si-LINC01133 1#和si-LINC01133 3#显示出更有效的敲低效果，并用于后续的功能实验。研究人员将LINC01133过表达载体（pcDNA-LINC01133）转染入PANC-1细胞中，并通过qRT-PCR分析验证了转染效率。
然后研究人员在体外研究了LINC01133的功能。CCK-8和EdU分析显示，PDAC细胞的增殖在LINC01133敲低后减少，在LINC01133过表达后增加。克隆形成分析显示，在敲低LINC01133后，PDAC细胞克隆数量减少，同时，LINC01133过表达的PDAC细胞克隆数量增加。在细胞迁移分析中，研究人员观察到LINC01133过表达细胞的基底膜穿透能力增强，而下调LINC01133显著抑制了PDAC细胞的迁移。
流式细胞术检测结果显示，敲低LINC01133后，BXPC-3细胞周期阻滞于S期，而ASPC-1和PDAC细胞周期无明显变化。敲低LINC01133后早期和晚期凋亡增加，提示LINC01133可能导致PDAC细胞抵抗凋亡。
LINC01133促进体内PDAC肿瘤生长和转移
研究人员采用BXPC-3细胞株构建裸鼠移植瘤模型，然后每2天测量肿瘤体积。在肿瘤较大直径达到1.5 cm之前，对小鼠实施安乐死，并获取肿瘤。si-LINC01133 1#组的肿瘤体积和重量较si-NC组减小。qRT-PCR结果显示，si-LINC01133 1#组中LINC01133的表达水平较低。免疫组织化学染色显示，si-LINC01133组增殖指数Ki-67的表达低于si-NC组。
LINC01133促进体内PDAC肿瘤生长和转移
在尾静脉转移模型中，两组小鼠肺内均可见转移性肿瘤结节，但NC组转移结节数和计算大小均高于si-LINC01133组(分别为42个比2个，1.34 mm2比0.64 mm2)。NC组小鼠在计划结束前12 h死亡，检测到心脏转移灶，而si-LINC01133组小鼠除肺外无其他脏器转移灶。研究表明LINC01133可促进体内肿瘤的生长和转移。
小结展望
综上，研究人员基于基因表达谱开发了一种新的胰腺癌预后模型，并研究了一种关键基因LINC01133的致癌功能。研究人员发现LINC01133能够与Arp3结合形成复合物，从而增强SPP1 RNA的稳定性，导致胰腺癌中上皮间质转化（EMT）过程的增强。这一过程可以通过c-JUN过表达激活WNT/β-catenin信号通路来调节。总之，本研究揭示了一种能够诱导胰腺癌中EMT的新通路，这有望提高对lncRNA与癌症相互作用的理解，为潜在的诊断和治疗提供新的思路。
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