柴小兵,張利,褚菲菲,吳慧麗
結(jié)直腸癌(CRC)是一種侵襲性癌癥,發(fā)生在結(jié)腸或直腸,是全球第三大常見惡性腫瘤[1]。盡管治療CRC可采取手術(shù)、化學(xué)療法、放射療法和分子療法,但CRC患者的存活率仍然較低[2-3]。因此,深入了解CRC的發(fā)病機(jī)制對(duì)于制定新的治療策略和改善CRC患者的預(yù)后具有重要意義。近年來,RNA甲基化修飾尤其是N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)甲基化修飾被證實(shí)在腫瘤的進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。m6A甲基化修飾是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程,主要受甲基化轉(zhuǎn)移酶復(fù)合物、去甲基化酶、結(jié)合蛋白的調(diào)控[4]。人類抗原R(HuR)是m6A甲基化修飾的識(shí)別蛋白。HuR在CRC中高表達(dá),沉默HuR可抑制CRC細(xì)胞轉(zhuǎn)移[5]。但其具體調(diào)控機(jī)制尚不完全明確。生物信息分析顯示,長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)T細(xì)胞受體γ位點(diǎn)反義RNA1(T cell receptor gamma locus antisense RNA1,TRG-AS1)上存在m6A位點(diǎn),且TRG-AS1能與HuR蛋白相互作用。相關(guān)研究顯示,沉默TRG-AS1可明顯抑制肝癌細(xì)胞增殖、遷移、侵襲[6]。但HuR能否通過調(diào)控TRG-AS1影響CRC細(xì)胞惡性生物學(xué)行為尚不明確。因此,本研究旨在探究HuR對(duì)CRC細(xì)胞增殖、凋亡、遷移、侵襲的影響及其作用機(jī)制。
1.1 材料 收集2019年5月—2021年5月在鄭州大學(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院首次確診為CRC患者的癌組織以及距離癌組織3 cm處的癌旁組織,共19對(duì)。所有組織收集后立即凍存于液氮中?;颊呔炇鹬橥鈺狙芯康玫洁嵵荽髮W(xué)附屬鄭州中心醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(倫理號(hào):201901)。人正常結(jié)腸上皮細(xì)胞NCM460及CRC細(xì)胞HCT116、SW480、LO?VO均購(gòu)自上海佰曄生物科技中心。35只5周齡的雌性BALB/c裸鼠購(gòu)自廣州銳格生物科技有限公司[生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(粵)2021-0059]。HuR小干擾RNA(si-HuR,序列:5′-UCAAAGACGCCAACUUGUA-3′)及其陰性對(duì)照(si-NC,序列:5′-UAAGGCUAUGAAGAGAUAC-3′)、HuR過表達(dá)物(OE-HuR)及其陰性對(duì)照(OE-NC)、TRG-AS1過表達(dá)物(pcDNA-TRG-AS1)及其陰性對(duì)照(pcDNA)均購(gòu)自河南睿英生物公司;DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清購(gòu)自武漢益普生物公司;EpiQuik M6A RNA甲基化定量檢測(cè)試劑盒(比色法)購(gòu)自廈門慧嘉生物公司;CCK-8試劑盒購(gòu)自杭州昊鑫生物公司;Annexin V-FITC/PI細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒購(gòu)自翌圣生物科技公司;兔源一抗HuR、m6A、IgG、GAPDH及羊抗兔IgG二抗均購(gòu)自英國(guó)Abcam公司。ABI-7500實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀購(gòu)自北京賽百奧科技有限公司;蛋白電泳儀購(gòu)自北京六一生物科技有限公司;FK-SY96A酶標(biāo)儀購(gòu)自山東方科儀器有限公司;流式細(xì)胞儀購(gòu)自上海睿鈺生物公司;XDS-100D型倒置光學(xué)顯微鏡購(gòu)自上海蔡康光學(xué)儀器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 將NCM460、HCT116、SW480、LOVO細(xì)胞置于含有10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中,并在37℃、5%CO2條件下培養(yǎng)。
1.2.2 比色法檢測(cè)m6A含量 按照EpiQuik m6A RNA甲基化定量檢測(cè)試劑盒(比色法)說明書檢測(cè)組織和細(xì)胞中的m6A含量。
1.2.3 實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qPCR)檢測(cè)組織和細(xì)胞中TRGAS1表達(dá) 使用TRIzol提取組織和細(xì)胞中RNA,將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板在ABI-7500實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀上進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR。反應(yīng)體系:上、下游引物各1μL,cDNA模板1μL,SYBR premix 10μL,補(bǔ)無菌水至總體積為20μL。反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性10 min;95℃變性10 s,60℃退火30 s,共45個(gè)循環(huán)。以GAPDH為內(nèi)參,通過2-ΔΔCt法計(jì)算TRG-AS1的表達(dá)水平。引物及序列見表1。
Tab.1 qPCR primer sequences表1 qPCR引物序列
1.2.4 Western blot檢測(cè)組織和細(xì)胞中HuR蛋白的表達(dá) 在冰上用RIPA裂解緩沖液裂解組織勻漿和細(xì)胞30 min,10 000 r/min離心20 min,收集上清液,通過BCA試劑盒檢測(cè)蛋白質(zhì)濃度,將30μg蛋白質(zhì)進(jìn)行10%十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳。電泳分離后將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到PVDF膜上,再用5%脫脂奶粉封閉1 h,經(jīng)TBST洗滌后,將PVDF膜與一抗HuR(1∶2 000)、GAPDH(1∶1 000)在4℃下孵育過夜,再加入二抗(1∶1 000)在常溫下孵育1.5 h。加入ECL試劑觀察蛋白條帶,以GAPDH為內(nèi)參,通過Quantity One軟件計(jì)算蛋白灰度值。
1.2.5 細(xì)胞分組 OE-NC、OE-HuR、si-NC、si-HuR、si-HuR+pcDNA、si-HuR+pcDNA-TRG-AS1分別轉(zhuǎn)染于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HCT116細(xì)胞,命名為OE-NC組、OE-HuR組、si-NC組、si-HuR組、si-HuR+pcDNA組、si-HuR+pcDNA-TRG-AS1組,另取正常培養(yǎng)的HCT116細(xì)胞作為Ct組,轉(zhuǎn)染48 h后,用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
1.2.6 CCK-8法檢測(cè)細(xì)胞增殖 將各組細(xì)胞以1×104個(gè)/孔接種在96孔板中培養(yǎng)48 h后,加入10μL CCK-8試劑。孵育2 h后,使用酶標(biāo)儀測(cè)量450 nm處的光密度(OD)。
1.2.7 平板克隆實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞克隆形成能力 將350個(gè)HCT116細(xì)胞接種于6 cm細(xì)胞培養(yǎng)板中,在含有10%FBS的DMEM培養(yǎng)基中培養(yǎng)15 d。棄培養(yǎng)液,將細(xì)胞用甲醇固定、0.1%結(jié)晶紫染色,并觀察克隆形成情況??寺⌒纬陕剩?)=(克隆數(shù)/接種細(xì)胞數(shù))×100%。
1.2.8 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡率 將1×105個(gè)細(xì)胞重懸于100μL結(jié)合緩沖液中。用5μL Annexin V-FITC和5μL碘化丙啶溶液對(duì)細(xì)胞進(jìn)行雙重染色。使用流式細(xì)胞儀測(cè)定細(xì)胞凋亡率。將第二、三象限的細(xì)胞定為凋亡細(xì)胞,細(xì)胞凋亡率=(凋亡細(xì)胞數(shù)/總細(xì)胞數(shù))×100%。
1.2.9 劃痕愈合實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移 將各組細(xì)胞以1×106個(gè)/孔接種于6孔板中,當(dāng)細(xì)胞匯合度達(dá)到100%時(shí),使用100μL移液器吸頭刮擦細(xì)胞層以制造劃痕,并將含10%FBS的DMEM培養(yǎng)基替換為無FBS的DMEM培養(yǎng)基,觀察細(xì)胞在0、48 h時(shí)的劃痕愈合情況。劃痕愈合率(%)=(0 h劃痕寬度-48 h劃痕寬度)/0 h劃痕寬度×100%。
1.2.10 Transwell檢測(cè)細(xì)胞侵襲 Transwell小室上室預(yù)涂有Matrigel,將含有5×104個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞懸浮液添加到孔徑為8μm的Transwell上室中。下室填充有600μL含有10%FBS的DMEM培養(yǎng)基。孵育48 h后,去除上表面殘留的細(xì)胞,侵襲的細(xì)胞用4%多聚甲醛固定,0.5%結(jié)晶紫染色。在倒置光學(xué)顯微鏡下對(duì)染色的細(xì)胞進(jìn)行拍照和計(jì)數(shù)。
1.2.11 裸鼠體內(nèi)移植瘤實(shí)驗(yàn) 將1.2.5中的各組細(xì)胞以5×105個(gè)懸浮在100μL PBS中,然后通過右側(cè)腋窩皮下接種于小鼠體內(nèi),并命名為裸鼠Ct組、裸鼠OE-NC組、裸鼠OEHuR組、裸鼠si-NC組、裸鼠si-HuR組、裸鼠si-HuR+pcDNA組、裸鼠si-HuR+pcDNA-TRG-AS1組,每組5只。注射40 d后,處死裸鼠并分離出腫瘤,稱量腫瘤質(zhì)量。
1.2.12 甲基化RNA免疫共沉淀(MeRIP)檢測(cè)TRG-AS1上是否存在m6A位點(diǎn) 分離HCT116細(xì)胞的RNA,磁珠在室溫下用5μg抗m6A抗體或抗IgG抗體包被30 min。然后,將抗體包被的珠子與50μg總RNA在4℃下孵育過夜。經(jīng)蛋白酶K消化后,通過苯酚/氯仿/異戊醇法提取沉淀m6A結(jié)合的RNA,通過qPCR檢測(cè)TRG-AS1的表達(dá)量,方法同1.2.3。
1.2.13 RNA pull-down實(shí)驗(yàn)檢測(cè)HuR與TRG-AS1結(jié)合 將生物素化的TRG-AS1陰性對(duì)照(NC)和TRG-AS1分別轉(zhuǎn)染到HCT116中。48 h后,將細(xì)胞裂解液與鏈酶親和素標(biāo)記的磁珠混合形成蛋白質(zhì)-生物/RNA-磁珠復(fù)合物,用高鹽洗脫得到蛋白質(zhì)-生物/RNA復(fù)合物,分別命名為bio-NC組、bio-TRG-AS1組,以Input作為陽(yáng)性對(duì)照。Western blot檢測(cè)HuR蛋白在蛋白質(zhì)-生物/RNA混合物中的表達(dá),方法同1.2.4。
1.2.14 RIP檢測(cè)TRG-AS1與HuR蛋白結(jié)合 在RIP裂解緩沖液中裂解細(xì)胞,利用蛋白A/G磁珠對(duì)HuR抗體進(jìn)行免疫沉淀,用磁鐵固定與復(fù)合物結(jié)合的磁珠并洗掉未結(jié)合的部分,提取RNA,通過qPCR分析TRG-AS1的相對(duì)表達(dá)量,IgG蛋白作為對(duì)照參考。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用GraphPad Prism 5.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,所有數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示。2組間比較采用t檢驗(yàn),多組間比較采用單因素方差分析,組間多重比較采用SNK-q檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 m6A含量、TRG-AS1和HuR蛋白在組織中的表達(dá) 與癌旁組織比較,癌組織中HuR蛋白、TRGAS1表達(dá)升高,m6A含量降低(P<0.05),見圖1、表2。
Fig.1 Western blot detection of HuR protein expression in tissue圖1 Western blot檢測(cè)組織中HuR蛋白表達(dá)
Tab.2 Comparison of HuR protein,m6A content and TRG-AS1 expression in cancer and adjacent tissues表2癌組織和癌旁組織HuR蛋白、m6A含量和TRG-AS1表達(dá)比較 (n=19)
Tab.2 Comparison of HuR protein,m6A content and TRG-AS1 expression in cancer and adjacent tissues表2癌組織和癌旁組織HuR蛋白、m6A含量和TRG-AS1表達(dá)比較 (n=19)
**P<0.01。
組別癌旁組織癌組織t HuR蛋白0.42±0.03 1.35±0.21 19.110**m6A含量(%)0.92±0.08 0.31±0.02 32.244**TRG-AS1 1.00±0.00 2.22±0.21 25.323**
2.2 m6A含量、TRG-AS1和HuR蛋白在細(xì)胞中的表達(dá) 與NCM460細(xì)胞比較,HCT116、SW480、LOVO細(xì)胞中HuR蛋白、TRG-AS1表達(dá)升高,m6A含量減少(P<0.05),且HCT116細(xì)胞中HuR蛋白、TRG-AS1表達(dá)高于SW480、LOVO細(xì)胞,m6A含量低于SW480、LOVO細(xì)胞(P<0.05),選擇HCT116細(xì)胞為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象,見圖2、表3。
2.3 m6A含量、HuR蛋白、TRG-AS1在各組HCT116細(xì)胞中的表達(dá) 與Ct組、OE-NC組比較,OE-HuR組的HCT116細(xì)胞中HuR蛋白、TRG-AS1表達(dá)升高,m6A含量降低(P<0.05);與Ct組、si-NC組比較,si-HuR組HCT116細(xì)胞中HuR蛋白、TRG-AS1表達(dá)降低,m6A含量升高(P<0.05);與si-HuR組、si-HuR+pcDNA組比較,si-HuR+pcDNA-TRG-AS1組HCT116細(xì)胞中HuR蛋白、m6A含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,TRG-AS1表達(dá)升高(P<0.05),見圖3、表4。
Fig.2 Western blot detection of HuR protein expression in cells圖2 Western blot檢測(cè)細(xì)胞中HuR蛋白表達(dá)
Tab.3 Comparison of m6A content,HuR protein and TRG-AS1 expression between normal colonic epithelial cells and CRC cells表3正常結(jié)腸上皮細(xì)胞及CRC細(xì)胞m6A含量、HuR蛋白、TRG-AS1表達(dá)比較 (n=6,s)
Tab.3 Comparison of m6A content,HuR protein and TRG-AS1 expression between normal colonic epithelial cells and CRC cells表3正常結(jié)腸上皮細(xì)胞及CRC細(xì)胞m6A含量、HuR蛋白、TRG-AS1表達(dá)比較 (n=6,s)
**P<0.01;a與NCM460細(xì)胞比較,b與HCT116細(xì)胞比較,P<0.05。
組別NCM460 HCT116 SW480 LOVO F TRG-AS1 1.00±0.00 2.58±0.24a 2.27±0.22ab 2.04±0.23ab 70.881**HuR 0.36±0.03 1.48±0.23a 1.21±0.20ab 1.01±0.09ab 53.645**m6A含量(%)1.23±0.11 0.27±0.02a 0.38±0.03ab 0.46±0.04ab 305.547**
2.4 過表達(dá)或沉默HuR對(duì)HCT116細(xì)胞增殖、凋亡的影響 與Ct組、OE-NC組比較,OE-HuR組HCT116細(xì)胞OD450值、克隆形成率升高,細(xì)胞凋亡率降低(P<0.05);與Ct組、si-NC組比較,si-HuR組HCT116細(xì)胞OD450值、克隆形成率降低,細(xì)胞凋亡率升高(P<0.05);與si-HuR組、si-HuR+pcDNA組比較,si-HuR+pcDNA-TRG-AS1組HCT116細(xì)胞OD450值、克隆形成率升高,細(xì)胞凋亡率降低(P<0.05),見圖4、5,表5。
Fig.3 Western blot detection of HuR protein expression in HCT116 cells圖3 Western blot檢測(cè)HCT116細(xì)胞中HuR蛋白表達(dá)
Tab.4 Comparison of HuRprotein,m6Acontent and TRGAS1 expression in HCT116 cells between the seven groups表4各組HCT116細(xì)胞中的HuR蛋白、m6A含量、TRG-AS1表達(dá)比較 (n=6)
Tab.4 Comparison of HuRprotein,m6Acontent and TRGAS1 expression in HCT116 cells between the seven groups表4各組HCT116細(xì)胞中的HuR蛋白、m6A含量、TRG-AS1表達(dá)比較 (n=6)
**P<0.01;a與Ct組比較,b與OE-NC組比較,c與si-NC組比較,d與si-HuR組比較,e與si-HuR+pcDNA組比較,P<0.05;表5、6同。
組別Ct組OE-NC組OE-HuR組si-NC組si-HuR組si-HuR+pcDNA組si-HuR+pcDNA-TRG-AS1組F HuR 1.46±0.21 1.47±0.22 1.98±0.25ab 1.45±0.22 0.35±0.03ac 0.35±0.04 0.36±0.03 95.617**m6A含量(%)0.28±0.03 0.26±0.02 0.10±0.01ab 0.27±0.01 1.12±0.08ac 1.14±0.09 1.13±0.10 381.869**TRG-AS1 1.00±0.00 1.02±0.08 2.34±0.22ab 1.01±0.09 0.71±0.12ac 0.69±0.13 0.94±0.11de 125.637**
Fig.4 Effects of silencing or overexpression of HuR on HCT116 cell clone formation圖4 沉默或過表達(dá)HuR對(duì)HCT116細(xì)胞克隆形成的影響
Fig.5 Effects of silencing or overexpression of HuR on apoptosis of HCT116 cells detected by Annexin V-FITC/PI double staining圖5 Annexin V-FITC/PI雙重染色檢測(cè)沉默或過表達(dá)HuR對(duì)HCT116細(xì)胞凋亡的影響
Tab.5 Comparison of OD450 value,clone formation rate and apoptosis rate between different groups of HCT116 cells表5 各組HCT116細(xì)胞OD450值、克隆形成率、細(xì)胞凋亡率比較 (n=6)
Tab.5 Comparison of OD450 value,clone formation rate and apoptosis rate between different groups of HCT116 cells表5 各組HCT116細(xì)胞OD450值、克隆形成率、細(xì)胞凋亡率比較 (n=6)
組別Ct組OE-NC組OE-HuR組si-NC組si-HuR組si-HuR+pcDNA組si-HuR+pcDNA-TRG-AS1組F OD450值0.82±0.08 0.83±0.09 1.25±0.12ab 0.84±0.08 0.32±0.02ac 0.33±0.03 0.69±0.05de 112.818**克隆形成率(%)62.23±5.14 63.15±5.09 83.36±6.05ab 62.78±5.16 26.69±2.44ac 26.75±2.38 48.87±4.12de 126.394**細(xì)胞凋亡率(%)41.27±3.68 42.26±3.71 24.48±2.39ab 42.33±5.08 65.54±5.62ac 64.57±5.41 46.67±3.08de 67.001**
2.5 過表達(dá)或沉默HuR對(duì)HCT116細(xì)胞遷移、侵襲的影響 與Ct組、OE-NC組比較,OE-HuR組HCT116細(xì)胞劃痕愈合率、侵襲細(xì)胞數(shù)目升高(P<0.05);與Ct組、si-NC組比較,si-HuR組HCT116細(xì)胞劃痕愈合率、侵襲細(xì)胞數(shù)目降低(P<0.05);與si-HuR組、si-HuR+pcDNA組比較,si-HuR+pcDNATRG-AS1組HCT116細(xì)胞劃痕愈合率、侵襲細(xì)胞數(shù)目升高(P<0.05),見表6,圖6、7。
2.6 過表達(dá)或沉默HuR對(duì)裸鼠體內(nèi)移植瘤生長(zhǎng)的影響 各組間移植瘤質(zhì)量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=210.787,P<0.01)。與Ct組(0.28 g±0.02 g)、OE-NC組(0.29 g±0.01 g)比較,OE-HuR組(0.56 g±0.04 g)裸鼠體內(nèi)移植瘤質(zhì)量升高(P<0.05);與Ct組、si-NC組(0.30 g±0.03 g)比較,si-HuR組(0.12 g±0.01 g)裸鼠體內(nèi)移植瘤質(zhì)量降低(P<0.05);與si-HuR組、si-HuR+pcDNA組(0.13 g±0.01 g)比 較,si-HuR+pcDNA-TRG-AS1組(0.22 g±0.02 g)裸鼠體內(nèi)移植瘤質(zhì)量升高(P<0.05),見圖8。
Tab.6 Comparison of wound healing rate and the number of invasive cells between different groups of HCT116 cells表6 各組HCT116細(xì)胞劃痕愈合率、侵襲細(xì)胞數(shù)目比較(n=6)
Tab.6 Comparison of wound healing rate and the number of invasive cells between different groups of HCT116 cells表6 各組HCT116細(xì)胞劃痕愈合率、侵襲細(xì)胞數(shù)目比較(n=6)
組別Ct組OE-NC組OE-HuR組si-NC組si-HuR組si-HuR+pcDNA組si-HuR+pcDNA-TRG-AS1組F劃痕愈合率(%)51.17±4.66 51.28±5.02 69.44±6.24ab 51.34±5.13 21.25±2.06ac 21.36±2.09 36.67±3.24de 100.512**侵襲細(xì)胞數(shù)目(個(gè))74.43±6.25 74.58±6.12 113.35±10.04ab 73.96±6.11 27.75±2.16ac 28.14±2.02 51.14±4.33de 159.505**
2.7 HuR識(shí)別并結(jié)合TRG-AS1上的m6A修飾位點(diǎn) RMVar數(shù)據(jù)庫(kù)(https://rmvar.renlab.org/)提示TRG-AS1上存在潛在的m6A位點(diǎn),見圖9。MeRIP結(jié)果表明,存在m6A抗體時(shí)能夠富集到大量TRGAS1(18.62±1.03),而對(duì)照IgG富集到極少量TRGAS1(0.25±0.02),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=43.678,P<0.01),表明TRG-AS1上存在m6A位點(diǎn)。RNA下拉實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,TRG-AS1能與HuR蛋白相互作用,見圖10。RIP實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明IgG蛋白(4.15±0.32)富集到的TRG-AS1明顯低于HuR抗體(23.68±2.11)(t=22.416,P<0.01)。
Fig.6 The effect of silencing or overexpressing HuR on the migration of HCT116 cells圖6 沉默或過表達(dá)HuR對(duì)HCT116細(xì)胞遷移的影響
Fig.7 The effect of silencing or overexpressing HuR on the invasion of HCT116 cells(crystal violet dyeing,×200)圖7 沉默或過表達(dá)HuR對(duì)HCT116細(xì)胞侵襲的影響(結(jié)晶紫染色,×200)
Fig.8 Comparison of tumor quality in each group圖8 各組移植瘤質(zhì)量比較
Fig.9 RMVar database showing potential m6A sites on TRG-AS1圖9 RMVar數(shù)據(jù)庫(kù)顯示TRG-AS1上存在潛在的m6A位點(diǎn)
Fig.10 RNA pull-down experiments showing HuR binds to TRG-AS1圖10 RNA下拉實(shí)驗(yàn)表明HuR與TRG-AS1結(jié)合
m6A修飾是最常見的RNA甲基化事件之一,主要參與mRNA和非編碼RNA的剪接、運(yùn)輸、穩(wěn)定和降解過程[7]。越來越多的證據(jù)表明,m6A修飾在人類不同的癌癥中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。如肝癌組織中m6A含量低于癌旁組織[8];白血病耐藥細(xì)胞株中m6A含量低于白血病細(xì)胞株[9],表明m6A修飾在肝癌、白血病等腫瘤中能夠影響腫瘤發(fā)生和病理進(jìn)程。m6A甲基化修飾的識(shí)別蛋白HuR在膠質(zhì)瘤組織中呈高表達(dá)狀態(tài),上調(diào)HuR可促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖,抑制細(xì)胞凋亡[10];下調(diào)HuR抑制了肝癌細(xì)胞的增殖、遷移與侵襲[11];低表達(dá)HuR可以抑制胃癌MGC-803細(xì)胞的侵襲、遷移[12];敲低HuR可以抑制CRC細(xì)胞轉(zhuǎn)移[13]。由此表明HuR在多種腫瘤中具有致癌的作用。本研究結(jié)果與既往研究一致,在CRC組織和細(xì)胞中HuR蛋白高表達(dá),m6A含量降低,且HCT116細(xì)胞中HuR蛋白表達(dá)量最高,m6A含量最低,因此選擇HCT116細(xì)胞為研究對(duì)象進(jìn)行轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),過表達(dá)HuR可促進(jìn)HCT116細(xì)胞增殖、遷移、侵襲及體內(nèi)移植瘤的生長(zhǎng),抑制細(xì)胞凋亡,降低m6A含量;而沉默HuR則呈相反趨勢(shì),證實(shí)HuR可通過調(diào)節(jié)m6A含量影響HCT116細(xì)胞惡性生物學(xué)行為。
HuR通過識(shí)別靶基因的m6A位點(diǎn)發(fā)揮其功能[14]。為確認(rèn)HuR下游靶基因,本研究通過生物信息分析顯示TRG-AS1上存在m6A位點(diǎn)。TRG-AS1是一種lncRNA,下調(diào)TRG-AS1抑制舌鱗狀細(xì)胞癌細(xì)胞增殖、遷移和侵襲,促進(jìn)細(xì)胞凋亡[15];過表達(dá)TRG-AS1可促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞增殖[16];上調(diào)TRG-AS1可促進(jìn)肺癌細(xì)胞增殖和侵襲[17]。以上研究表明TRG-AS1在舌鱗狀細(xì)胞癌、膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、肺癌等腫瘤中發(fā)揮癌基因的作用。而關(guān)于TRGAS1在CRC中的研究鮮有報(bào)道。本研究顯示,TRGAS1在CRC組織和細(xì)胞中高表達(dá),過表達(dá)HuR后,HCT116細(xì)胞中TRG-AS1表達(dá)升高,m6A含量降低;沉默HuR后,HCT116細(xì)胞中TRG-AS1表達(dá)降低,m6A含量升高;且MeRIP結(jié)果表明TRG-AS1上存在m6A位點(diǎn),RNA pull-down和RIP實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明TRG-AS1能與HuR蛋白相互作用,推測(cè)沉默HuR可能通過識(shí)別TRG-AS1上的m6A位點(diǎn)來抑制TRGAS1表達(dá)進(jìn)而抑制HCT116細(xì)胞增殖、遷移、侵襲及體內(nèi)移植瘤的生長(zhǎng),促進(jìn)細(xì)胞凋亡。為驗(yàn)證該推測(cè),本研究在沉默HuR的基礎(chǔ)上增加pcDNA-TRG-AS1來干預(yù)HCT116細(xì)胞,結(jié)果顯示,pcDNA-TRG-AS1減弱了沉默HuR對(duì)HCT116細(xì)胞增殖、遷移、侵襲及體內(nèi)移植瘤生長(zhǎng)的抑制作用,以及對(duì)細(xì)胞凋亡的促進(jìn)作用。
綜上所述,沉默HuR可通過抑制TRG-AS1表達(dá)進(jìn)而抑制HCT116細(xì)胞增殖、遷移與侵襲,促進(jìn)細(xì)胞凋亡。本研究將TRG-AS1鑒定為HuR介導(dǎo)的m6A修飾的新型下游效應(yīng)子,證實(shí)了m6A修飾在調(diào)節(jié)lncRNA的生物過程發(fā)生中的關(guān)鍵作用,并表明TRG-AS1可能成為治療CRC的潛在靶點(diǎn),為CRC進(jìn)展的潛在機(jī)制提供了新線索。