首次揭示Y染色体上LncRNA TTTY15促进前列腺癌细胞的增殖...
首次揭示Y染色体上LncRNA TTTY15促进前列腺癌细胞的增殖和迁移
文章导读
前列腺癌（Prostate
cancer，PCa）作为男性发病率第二的癌症，严重影响了患者生殖健康和生活质量。由于前列腺癌受多种基因调控，且目前缺乏相关机制方面的深入研究，治疗效果往往不甚理想。随着高通量技术的发展，使研究PCa相关分子标志物基因和作用机制成为可能。目前，已有报道指出许多明星LncRNA，如SChLAP1，HOTAIR，PCA3，PCAT1，NEAT1和CTBP1-AS在PCa中发挥着重要作用。那么问题来了，这些LncRNA多位于常染色体上，可PCa作为男性特有的疾病，那调控其功能的主要基因是否应该位于Y染色体上呢？
带着这个问题，本篇文章作者以寻找Y染色体上的LncRNA为切入点，通过高通量筛选技术，快速靶定到一条在PCa中高度差异表达的LncRNA，并通过大量临床样本验证，证实其在PCa患者中的确是高表达的。最后，通过分子研究手段证实此过程受miRNA-let-7，靶基因CDK6和FN1以及转录因子foxa1共同调控。
文章内容
1. LncRNA-TTTY15在前列腺癌组织中特异性高表达
此次，研究团队对全转录组测序（云序生物可提供此项服务）数据中的LncRNA部分进行深度的生信挖掘，发现位于Y染色体上的LncRNA-TTTY15在前列腺癌组织中差异高表达，实验结果再次发表于European Urology杂志。通过LncRNA定量PCR，作者在测序样本（65：65），增加临床样本（35：35）进行大样本低通量验证，挖掘TCGA数据库中其他种族前列腺癌患者测序数据，以及通过更大规模临床样本转录组测序（145：145），进一步确认了TTTY15在前列腺癌组织中高表达。同时，组织水平上原位杂交实验也证实其在癌组织中特异性表达。
2. TTTY15促进前列腺癌细胞增殖和迁移
作者一共选取了6种细胞系，通过LncRNA定量PCR检测发现TTTY15在癌细胞中高表达。接着，作者选取几种高表达的细胞株，分别通过抑制和过表达TTTY15基因，发现细胞的增殖速度和数量受到了显著的影响。而在雄性激素相关细胞系中过表达TTTY15后，发现该LncRNA对雄性激素不敏感，证明其上游因子可能并不是雄性激素受体。
3. CRISPR/Cas9抑制LncRNA TTTY15对前列腺癌细胞的促进作用
本篇文章作者通过两种CRISPR/Cas9策略敲除LncRNA
TTTY15，第一种敲除了TTTY15整个片段；第二种是通过敲入转录终止子，终止TTTY15转录。无论哪种敲除的方法，在细胞水平上，其增殖和迁移都受到了抑制，并且回补实验表明，抑制作用可以被恢复。同时，作者将敲降细胞移植到小鼠体内后，移植组小鼠肿块比对照组小。总体来说，作者从细胞和动物两个维度，全面证实TTTY15对前列腺癌起到了促进作用。
4. LncRNA TTTY15通过吸附miRNA发挥海绵机制
首先，作者通过细胞定位实验证实LncRNA
TTTY15主要分布在细胞质，这预示着该LncRNA可能与海绵机制相关。接着，通过miRDB和miRanda软件的联合分析对其可能结合的miRNA进行预测。双荧光素酶报告基因实验验证发现，有5个miRNA与其结合，通过miRNA定量PCR确定miRNA let-7的表达量与LncRNA负相关。接着，作者通过mRNA定量PCR在LncRNA敲降和过表达细胞系中，验证了22个已有研究报道的且能够与let-7结合的靶基因，筛选到两个与LncRNA共表达的靶基因，分别是CDK6和FN1。在RNA，蛋白层面以及生信GSEA预测，都证实靶基因的表达量与let-7成反比。
5. FOXA1是LncRNA TTTY15上游转录因子
通过预测，作者在LncRNA
TTTY15启动子上预测到许多超敏感和表观遗传分子标志物结合位点。TCGA数据库中显示，只有FOXA1和FOXB13的表达量与LncRNA正相关。作者分别敲降这两种转录因子后，发现只有FOXA1抑制了LncRNA的表达，并且FOXA1在前列腺癌组织中也是高表达的。最终，作者通过ChIP测序（云序生物可提供此项服务）证实两者是直接结合的关系。
总结
值得一提的是，云序生物十分有幸地参与了本次文章中130例前列腺癌患者癌症和癌旁组织的全转录组数据挖掘工作，为LncRNA TTTY15的发现提供了基础工作。
回顾本篇文章思路：首先通过全转录组测序数据，筛选到一条在前列腺癌组织中表达量最高且位于Y染色体上的LncRNA TTTY15，然后结合生信预测、定量PCR、双荧光素酶报告基因和ChIP测序等实验，作者证实LncRNA TTTY15通过海绵作用吸附let-7，促进靶基因CDK6和FN1的表达，从而促进了前列腺癌的发展。
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