泌尿外科最權(quán)威白金期刊European Urology：首次揭示Y染色體上LncRNA TTTY15促進前列腺癌細胞的增殖和遷移

文章導(dǎo)讀
前列腺癌（Prostate cancer，PCa）作為男性發(fā)病率第二的癌癥，嚴重影響了患者生殖健康和生活質(zhì)量。由于前列腺癌受多種基因調(diào)控，且目前缺乏相關(guān)機制方面的深入研究，治療效果往往不甚理想。隨著高通量技術(shù)的發(fā)展，使研究PCa相關(guān)分子標志物基因和作用機制成為可能。目前，已有報道指出許多明星LncRNA，如SChLAP1，HOTAIR，PCA3，PCAT1，NEAT1和CTBP1-AS在PCa中發(fā)揮著重要作用。那么問題來了，這些LncRNA多位于常染色體上，可PCa作為男性特有的疾病，那調(diào)控其功能的主要基因是否應(yīng)該位于Y染色體上呢？
帶著這個問題，本篇文章作者以尋找Y染色體上的LncRNA為切入點，通過高通量篩選技術(shù)，快速靶定到一條在PCa中高度差異表達的LncRNA，并通過大量臨床樣本驗證，證實其在PCa患者中的確是高表達的。最后，通過分子研究手段證實此過程受miRNA-let-7，靶基因CDK6和FN1以及轉(zhuǎn)錄因子foxa1共同調(diào)控。

文章內(nèi)容
1. LncRNA-TTTY15在前列腺癌組織中特異性高表達
此次，研究團隊對全轉(zhuǎn)錄組測序（云序生物可提供此項服務(wù)）數(shù)據(jù)中的LncRNA部分進行深度的生信挖掘，發(fā)現(xiàn)位于Y染色體上的LncRNA-TTTY15在前列腺癌組織中差異高表達，實驗結(jié)果再次發(fā)表于European Urology雜志。通過LncRNA定量PCR，作者在測序樣本（65：65），增加臨床樣本（35：35）進行大樣本低通量驗證，挖掘TCGA數(shù)據(jù)庫中其他種族前列腺癌患者測序數(shù)據(jù)，以及通過更大規(guī)模臨床樣本轉(zhuǎn)錄組測序（145：145），進一步確認了TTTY15在前列腺癌組織中高表達。同時，組織水平上原位雜交實驗也證實其在癌組織中特異性表達。

2. TTTY15促進前列腺癌細胞增殖和遷移
作者一共選取了6種細胞系，通過LncRNA定量PCR檢測發(fā)現(xiàn)TTTY15在癌細胞中高表達。接著，作者選取幾種高表達的細胞株，分別通過抑制和過表達TTTY15基因，發(fā)現(xiàn)細胞的增殖速度和數(shù)量受到了顯著的影響。而在雄性激素相關(guān)細胞系中過表達TTTY15后，發(fā)現(xiàn)該LncRNA對雄性激素不敏感，證明其上游因子可能并不是雄性激素受體。

3. CRISPR/Cas9抑制LncRNA TTTY15對前列腺癌細胞的促進作用
本篇文章作者通過兩種CRISPR/Cas9策略敲除LncRNA TTTY15，第一種敲除了TTTY15整個片段；第二種是通過敲入轉(zhuǎn)錄終止子，終止TTTY15轉(zhuǎn)錄。無論哪種敲除的方法，在細胞水平上，其增殖和遷移都受到了抑制，并且回補實驗表明，抑制作用可以被恢復(fù)。同時，作者將敲降細胞移植到小鼠體內(nèi)后，移植組小鼠腫塊比對照組小。總體來說，作者從細胞和動物兩個維度，全面證實TTTY15對前列腺癌起到了促進作用。

4. LncRNA TTTY15通過吸附miRNA發(fā)揮海綿機制 
首先，作者通過細胞定位實驗證實LncRNA TTTY15主要分布在細胞質(zhì)，這預(yù)示著該LncRNA可能與海綿機制相關(guān)。接著，通過miRDB和miRanda軟件的聯(lián)合分析對其可能結(jié)合的miRNA進行預(yù)測。雙熒光素酶報告基因?qū)嶒烌炞C發(fā)現(xiàn)，有5個miRNA與其結(jié)合，通過miRNA定量PCR確定miRNA let-7的表達量與LncRNA負相關(guān)。接著，作者通過mRNA定量PCR在LncRNA敲降和過表達細胞系中，驗證了22個已有研究報道的且能夠與let-7結(jié)合的靶基因，篩選到兩個與LncRNA共表達的靶基因，分別是CDK6和FN1。在RNA，蛋白層面以及生信GSEA預(yù)測，都證實靶基因的表達量與let-7成反比。

5. FOXA1是LncRNA TTTY15上游轉(zhuǎn)錄因子 
通過預(yù)測，作者在LncRNA TTTY15啟動子上預(yù)測到許多超敏感和表觀遺傳分子標志物結(jié)合位點。TCGA數(shù)據(jù)庫中顯示，只有FOXA1和FOXB13的表達量與LncRNA正相關(guān)。作者分別敲降這兩種轉(zhuǎn)錄因子后，發(fā)現(xiàn)只有FOXA1抑制了LncRNA的表達，并且FOXA1在前列腺癌組織中也是高表達的。最終，作者通過ChIP測序（云序生物可提供此項服務(wù)）證實兩者是直接結(jié)合的關(guān)系。

總結(jié)
值得一提的是，云序生物十分有幸地參與了本次文章中130例前列腺癌患者癌癥和癌旁組織的全轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)挖掘工作，為LncRNA TTTY15的發(fā)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)工作。
回顧本篇文章思路：首先通過全轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，篩選到一條在前列腺癌組織中表達量最高且位于Y染色體上的LncRNA TTTY15，然后結(jié)合生信預(yù)測、定量PCR、雙熒光素酶報告基因和ChIP測序等實驗，作者證實LncRNA TTTY15通過海綿作用吸附let-7，促進靶基因CDK6和FN1的表達，從而促進了前列腺癌的發(fā)展。

全文鏈接：
https://www.europeanurology.com/article/S0302-2838(17)30720-0/fulltext
封面圖片引自：
https://www.drugtargetreview.com/news/31614/leukaemia-y-chromosome-gene/

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