野生型KRAS基因的復(fù)制被認(rèn)為是癌細(xì)胞中KRAS激活的手段之一，往往伴隨著患者存活率的下降。然而，野生型KRAS基因過表達(dá)與肺癌惡化之間的關(guān)系目前并不清楚。來自英國曼徹斯特大學(xué)的Michela Garofalo教授等人揭示了一種能夠響應(yīng)KRAS的lncRNA（KIMAT1），后者在細(xì)胞內(nèi)的水平與KRAS的水平存在高度相關(guān)性。進(jìn)一步研究表明，KIMAT1作為MYC的靶標(biāo)，能夠驅(qū)動肺臟腫瘤發(fā)生，而該效應(yīng)是通過促進(jìn)癌基因相關(guān)mRNA分子的加工以及抑制抑腫瘤相關(guān)miRNA的加工而達(dá)成的，DHX9與NPM1在此過程中扮演了相當(dāng)重要的角色。
首先，研究者們對肺腺癌（LUAD）以及肺鱗癌（LUSC）患者來源的樣本進(jìn)行了基因組水平的分析，發(fā)現(xiàn)其中KRAS的拷貝數(shù)均明顯高與正常群體。進(jìn)一步分析表明，擁有較高KRAS拷貝數(shù)的肺癌患者村湖綠明顯低于正常拷貝數(shù)的肺癌患者。通過對KRAS誘導(dǎo)的lncRNA進(jìn)行分析，作者發(fā)現(xiàn)其中高的是名為KIMAT1的分子。KIMT1全長912nt，編碼KIMT1的DNA序列位于21號染色體上，并且僅存在一個可變剪接體。此外，作者發(fā)現(xiàn)隨著KRAS表達(dá)水平的升高，KIMAT1的表達(dá)量也會有明顯上升，而沉默KRAS則會導(dǎo)致KIMAT1的表達(dá)量下調(diào)。這些結(jié)果表明KIMAT1受到KRAS的調(diào)節(jié)。
（圖1，鑒定與KRAS相關(guān)的lncRNA分子）
為了理解KIMAT1在腫瘤細(xì)胞中的表達(dá)的調(diào)節(jié)機(jī)制，作者進(jìn)行了CHIP分析。結(jié)果顯示，編碼KIMAT1的啟動子區(qū)域富集了H3KEme3以及H3K27ac修飾，表明其處于高度活躍狀態(tài)。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)該區(qū)域能夠特異性招募MYC蛋白。上述結(jié)果表明，KIMAT1的轉(zhuǎn)錄受到KRAS的影響，并且直接依賴于MYC的調(diào)節(jié)。
（圖2，KIMAT1轉(zhuǎn)錄受MYC的直接調(diào)控）
之后，作者對KIMAT1的作用進(jìn)行了充分的研究。單分子原為雜交（FISH）以及細(xì)胞亞組分分離實驗結(jié)果表明，KIMAT1同時存在于細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核內(nèi)。核酸干擾實驗結(jié)果顯示，KIMAT1的纏膜會影響癌細(xì)胞的存活，生長以及侵入性。在此基礎(chǔ)上，作者對KIMAT1的作用分子機(jī)制進(jìn)行了深入研究。結(jié)果顯示，KIMAT1能夠與DHX9以及NPM1蛋白發(fā)生直接相互作用，該作用對維持后兩者的穩(wěn)定性至關(guān)重要。KIMAT1以及其互作蛋白共同調(diào)節(jié)了KRAS下游的信號傳導(dǎo)過程，并最終影響癌細(xì)胞的生存增殖以及其它功能。
（圖3，KIMAT1對肺癌發(fā)生的促進(jìn)作用）
綜上，作者揭示了一種新的KRAS下游效應(yīng)lncRNA分子——KIMAT1以及其對癌細(xì)胞的調(diào)節(jié)機(jī)制，該發(fā)現(xiàn)對于肺癌的進(jìn)一步研究以及靶向KRAS通路的藥物開發(fā)提供了新的思路。
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