基本信息
論文題目：Knockdown of long non-coding RNA NEAT1 inhibits glioma cell migration and invasion via modulation of SOX2 targeted by miR-132
發(fā)表期刊：Molecular Cancer
發(fā)表時間：2018.7
影響因子：7.776
通訊作者：黃煜倫（蘇州大學附屬第一醫(yī)院），車彥軍（靖江市人民醫(yī)院）
本文涉及的高通量技術：
基因芯片技術（Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array，由歐易生物提供服務）
研究背景
神經(jīng)膠質(zhì)瘤是最為常見、侵襲性最強的一種原發(fā)腦部腫瘤。在多數(shù)患者體內(nèi)神經(jīng)膠質(zhì)瘤都呈現(xiàn)浸潤性生長，難以被完全切除，導致其高致死率。近期研究表明異常的lncRNAs和miRNAs的表達及其相互作用可能會成為神經(jīng)膠質(zhì)瘤新的治療靶點，而其中的具體分子機制仍有待于進一步地發(fā)掘。
研究內(nèi)容
lncRNA NEAT1、miR-132以及SOX2均已被證明在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中發(fā)揮重要的作用。研究者利用基因芯片發(fā)現(xiàn)，與正常組織相比，在腫瘤組織中NEAT1的表達顯著上調(diào)，且其表達量同疾病進程呈正相關。
敲降NEAT1之后，神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞的細胞活性、侵襲能力均顯著地下降。利用雙熒光素酶報告實驗驗證了通過生物信息學方式預測到的microRNA，即miR-132，確實會靶向NEAT1。
隨后研究者又證明了SOX2是miR-132的靶基因。而且在敲降SOX2之后，細胞活性、侵襲能力均顯著地下降。此外，在神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞中同時表達NEAT1和miR-132時，SOX2的表達水平不會受到miR-132的影響，且細胞的生長與侵襲能力也沒有受到miR-132的影響。
以上結果表明，在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中，NEAT1作為競爭性內(nèi)源RNA，通過與SOX2競爭性結合miR-132間接地促進SOX2的表達，進而促進了細胞的生長與轉(zhuǎn)移。
研究思路
研究結果
1.LncRNA NEAT1的表達在神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織及細胞中均上調(diào)。利用Affymetrix Human Genome U133 Plus 2.0 Array檢測臨床樣品，一共篩選到59個差異表達的lncRNA（fold change>2, p<0.01），包括NEAT1。NEAT1不光在疾病組織中相對正常組織中高表達，其表達水平還同神經(jīng)膠質(zhì)瘤的惡化情況呈正相關。在細胞系中進行qRT-PCR驗證，相對于正常細胞系（HA），神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞系（U87, U251, SHG44, U-118 MG）中NEAT1和SOX2表達均顯著上調(diào)，miR-132的表達則顯著下調(diào)。
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2.敲降NEAT1會抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞的細胞活性、侵襲與遷移。用si-NEAT1分別轉(zhuǎn)染U251和U87后，NEAT1的表達顯著下調(diào)，伴隨著細胞活性、侵襲與遷移能力的下降。
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3.NEAT1和SOX2均是miR-132的靶基因。miR-132在神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織特別是高度惡性的神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織中表達下調(diào)。通過miRcode數(shù)據(jù)庫預測可知，靶向NEAT1的miRNAs包含了miR-132。在HEK293細胞中，利用雙熒光素酶報告實驗及NEAT1敲降實驗驗證了這一預測。之后再利用數(shù)據(jù)庫預測miR-132的靶基因，其中選SOX2進行了RNA水平（雙熒光素酶報告實驗、qRT-PCR）和蛋白水平（western blot）的驗證，證明了SOX2是miR-132的靶基因。
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4.敲降SOX2會抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤細胞的細胞活性、侵襲與遷移。SOX2在神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織特別是高度惡性的神經(jīng)膠質(zhì)瘤組織中表達顯著上調(diào)。用si-SOX2分別轉(zhuǎn)染U251和U87后，SOX2的表達顯著下調(diào)，并伴隨著細胞活性、侵襲與遷移能力的下降。SOX2下調(diào)可能會有效抑制神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)展。
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5.通過靶向miR-132，NEAT1使SOX2上調(diào)，并促進神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)展。在共轉(zhuǎn)染miR-132和NEAT1的情況下，與僅轉(zhuǎn)染miR-132 mimics的細胞相比，SOX2在RNA水平和蛋白水平的表達量均恢復到正常水平。而在細胞活性實驗以及侵襲遷移實驗中，共轉(zhuǎn)染miR-132和NEAT1的細胞，與僅轉(zhuǎn)染miR-132 mimics的細胞相比，細胞活性、侵襲與遷移能力均恢復到正常水平。
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總結
由芯片法篩選得到的差異表達的lnRNA NEAT1作為一種內(nèi)源性競爭RNA，通過抑制miR-132，促進了SOX2的表達，進而促進了神經(jīng)膠質(zhì)瘤的發(fā)展。
參考文獻
Ke Zhou, Chi Zhang, Hui Yao, et al. Knockdown of long non-coding RNA NEAT1 inhibits glioma cell migration and invasion via modulation of SOX2 targeted by miR-132. Molecular Cancer, 2018, 17(1): 105
原文鏈接
https://doi.org/10.1186/s12943-018-0849-2
