复旦大学何祥火教授团队：发现有前景的肝癌治疗靶点
12月3日，复旦大学何祥火教授研究团队在期刊《Clinical And Translational Medicine》上发表了研究论文，题为“Glucose-induced LINC01419 reprograms the glycolytic pathway by recruiting YBX1 to enhance PDK1 mRNA stability in hepatocellular carcinoma”，本研究中，研究人员揭示了葡萄糖诱导的LINC01419通过驱动代谢重编程促进肝癌细胞的生长和转移。机制上，LINC01419在细胞质中直接与（Y-box binding protein 1, YBX1）相互作用，促进其与PDK1 mRNA的结合，从而增强PDK1 mRNA的稳定性，增加乳酸的产生。此外，YY1参与了高糖条件下肝癌中LINC01419的转录激活。尤其是，使用GalNAc标记的特异性靶向LINC01419的siRNA显著抑制原位异种移植瘤的生长。这些发现为LINC01419在人类癌症中涉及代谢重编程的前所未有的调节机制提供了证据。新发现的LINC01419/YBX1-PDK1轴可能是一个有前景的肝癌治疗靶点。此外，GalNAc-siLINC01419具有显著的临床应用潜力。
背景知识
代谢异常是人类癌症的重要特征，肿瘤细胞经历各种代谢重编程过程以支持恶性生长和转移。肝细胞癌（HCC）是一种高度异质性的恶性肿瘤，其预后较差，现有的治疗策略有明显的局限性。因此，迫切需要开发创新有效的HCC治疗策略。代谢重编程在HCC的发生和发展中至关重要，其中显著而全面的糖代谢重编程在HCC中常见。鉴于糖酵解在肿瘤生长和转移中的关键作用，许多靶向糖酵解酶的抑制剂已被开发用于肿瘤治疗。然而，由于糖酵解酶在广泛的组织中表达，它们的抑制剂可能会干扰正常组织的葡萄糖代谢。因此，开发创新的方法来调节肿瘤细胞的代谢异常为肿瘤治疗带来了巨大的希望。（Pyruvate dehydrogenase kinase 1, PDK1）是一种通过抑制（Pyruvate dehydrogenase， PDH）的活性，促进丙酮酸转化为乳酸，抑制氧化代谢和促进糖酵解，驱动瓦博格效应，对代谢重编程产生关键影响的酶。PDK1表达水平升高与肿瘤进展、转移和化疗耐药的发生有关。PDK1通过介导对新微环境的代谢适应，促进乳腺癌高效肝转移。PGC1α通过WNT/β-catenin通路下调PDK1的表达抑制Warburg效应，从而抑制HCC转移。抑制PDK1是一种有吸引力的抗肿瘤治疗策略，一些PDK1抑制剂，已经在临床前和临床研究中研究了其潜在抗癌作用。然而，PDK1的表达调控和肝癌靶向治疗的开发需要进一步研究。
葡萄糖诱导的LINC01419促进肝癌细胞的生长和转移
为了研究葡萄糖相关的lncrna在肝癌中的作用和治疗潜力，研究人员对Huh7和PLC细胞在低糖（5 mM）或高糖（25 mM）培养基中培养48 h进行了RNA测序（RNA-seq）分析。然后，研究人员将这些数据与TCGA中LIHC队列中差异表达的lncrna （fold change > 2）的数据整合，确定了20个候选lncrna，它们是在HCC中上调的葡萄糖相关lncrna。RT-qPCR结果显示LINC01419在高糖条件下表达显著上调，而在低糖条件下激活的AMPK磷酸化被用作成功葡萄糖处理的标志。尤其是，LINC01419在HCC组织中高表达，在NATs中几乎没有表达，并且与较差的总生存率显著相关。LINC01419可能是一个参与肝癌糖代谢的候选癌基因。
葡萄糖诱导的LINC01419促进肝癌细胞的生长和转移
此外，研究人员通过细胞核和细胞质分离和RNA荧光原位杂交确定LINC01419主要定位在肝癌细胞的细胞质中。
接下来，研究人员探索了LINC01419的体外生物学功能。敲低或过表达LINC01419后肝癌细胞的功能实验显示，LINC01419能够促进肝癌细胞的增殖、克隆形成、迁移和侵袭。为了进一步验证LINC01419在体内的致癌作用，研究人员将两个独立的shLINC01419构建体稳定转导Huh7细胞，并将其注射到裸鼠皮下。LINC01419缺陷显著抑制肿瘤生长，并降低肿瘤的体积和重量。与这些发现一致的是，细胞增殖标志物Ki67的染色在linc01419缺陷的肿瘤中减少。研究人员在裸鼠肝脏内注射linc01419敲低的细胞建立原位异种移植小鼠模型。体内成像显示，敲低LINC01419显著抑制原位肿瘤生长。苏木素-伊红（he）染色结果显示，敲低linc01419的Huh7细胞的肝、肺组织转移灶数量明显减少。
综上所述，这些发现表明，葡萄糖诱导的LINC01419与HCC患者的不良预后相关，并促进HCC肿瘤的生长和转移。以往的研究主要集中在LINC01419在肝癌细胞核中的分子机制，这促使研究人员探索LINC01419在肝癌糖代谢中的细胞质调控机制，以识别新的治疗靶点。
GalNAc-siLINC01419在体内的施用有效地抑制原位肿瘤异种移植的生长和转移
体内成像分析表明，施用GalNAc-siLINC01419明显抑制小鼠移植瘤的生长。与此一致的是，免疫组织化学染色显示，在异种移植中，GalNAc-siLINC01419敲低LINC01419后，细胞增殖标志物Ki67和PDK1的表达下降。此外，HE染色显示GalNAc-siLINC01419治疗组的肝内和肺转移较少。与预期一致，GalNAc-siLINC01419处理后PDK1的mRNA和蛋白水平显著降低。综上所述，GalNAC-siLINC01419在体内显著抑制原位异种移植瘤的生长和转移，表明它可以作为一种有价值的靶向治疗方法用于LINC01419高表达的HCC患者。
结论
总之，LINC01419在葡萄糖浓度升高时受到转录因子YY1的特异性上调，并通过调节葡萄糖代谢参与HCC的进展。LINC01419在细胞质中与YBX1相互作用，增强糖酵解酶PDK1的mRNA稳定性。新发现的LINC01419/YBX1-PDK1轴构成了一个有价值的治疗靶点，而靶向肝脏特异性的GalNAc-siLINC01419递送可能是治疗HCC的一种潜在方法。这些发现表明，LINC01419可能作为参与HCC细胞葡萄糖代谢重编程的关键分子靶点，为HCC患者实现精准治疗提供了可能。
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