文章标题：m6A demethylase FTO stabilizes LINK-A to exert oncogenic roles via MCM3-mediated cell-cycle progression and HIF-1α activation
发表期刊：Cell Reports，IF 8.8
合作客户：中国医学科学院北京协和医学院刘芝华、李印团队
维真助力：AAV干扰载体
| 基因名称 | LINK-A：用于激酶激活的长基因间非编码RNA |
| 实验动物 | ESSC异种移植小鼠 |
| 病毒产品 | AAV-shLINK-A，AAV-shCtrl |
| 注射方式 | 瘤内注射2次，每次间隔3天 |
| 注射量 | 2.5 x 10^11 vg/mouse |
研究背景
食管癌是一种高度恶性肿瘤，食管鳞状细胞癌（ESCC）是食管癌常见的组织学亚型，预后差，全球患病率高。RNA N6 -甲基腺苷（m6A）修饰与癌症进展有关，但其在癌症进展过程中调节长链非编码RNA的作用尚不清楚。在本研究中作者发现m6A去甲基化酶（FTO）稳定LINK-A，以促进ESCC的细胞增殖和化疗耐药，并确定FTO/LINK-A/MCM3/HIF-1α轴是ESCC的一个有希望的治疗靶点。
部分结果展示
1. LINK-A在ESCC中发挥致癌作用
作者发现FTO与ESCC的化学耐药相关，并能稳定LINK-A。为了研究LINK-A在ESCC中的作用，作者利用原位杂交分析ESCC患者中LINK-A的表达，发现LINK-A在癌组织中的表达明显高于正常组织并与预后不良密切相关。体外和体内功能丧失和获得实验发现沉默LINK-A可显著抑制化疗耐药和亲本ESCC细胞系的细胞增殖，而过表达LINK-A则可促进细胞增殖；异种移植实验表明，在KYSE450/DDP和KYSE450细胞中沉默LINK-A可显著延缓肿瘤生长并引起化疗敏感性，而在KYSE150细胞中过表达LINK-A可显著促进肿瘤生长并对化疗产生耐药性。这些结果表明LINK-A在ESCC中发挥致癌作用。
2. LINK-A通过促进MCM3与CDK1的相互作用促进MCM3磷酸化
为了探究LINK-A的致癌机制，作者进行了质谱、RNA下拉、RIP-qPCR等实验，发现MCM3与LINK-A存在特异性相互作用，WB分析表明，LINK-A显著促进了MCM3在Ser112位点的磷酸化。有研究表明，CDK1磷酸化MCM3的Ser112位点，并介导MCM2-7复合物的组装和染色质装载。RNA下拉和WB的结果证实了LINK-A和CDK1之间的相互作用, coIP实验发现过表达LINK-A促进CDK1和MCM3之间的相互作用。这些结果表明LINK-A通过促进MCM3与CDK1的相互作用促进MCM3磷酸化。进一步研究发现MCM3磷酸化促进MCM2-7复合物的组装和染色质装载以及细胞周期进程和细胞增殖。此外，LINK-A消除MCM3介导的HIF-1α转录抑制来激活HIF-1α，从而促进了肿瘤代谢重编程和化疗耐药。
3. 靶向LINK-A使ESCC对细胞毒性化疗敏感
为了确定靶向LINK-A是否是ESCC的有希望的治疗策略，作者建立了异种移植小鼠模型，发现AAV介导的LINK-A沉默显著增加了ESCC异种移植的DDP敏感性。同时与化疗敏感组相比，化疗耐药组中LINK-A的表达水平显著上调，且样本中LINK-A的表达与FTO的表达呈正相关，这进一步证实了FTO在ESCC化疗耐药过程中对LINK-A的调控作用。这些结果表明LINK-A是ESCC化疗耐药的罪魁祸首，并揭示了LINK-A介导的化疗耐药的潜在机制以及LINK-A在ESCC中的稳定性调控。
实验结论
本研究阐明了LINK-A致癌的机制，LINK-A促进 MCM3的磷酸化，导致MCM复合物装载到染色质上，从而促进细胞周期进程和随后的细胞增殖；此外，LINK-A破坏MCM3与HIF-1α之间的相互作用，消除MCM3介导的HIF-1α转录抑制，促进肿瘤代谢重编程和化疗耐药。本研究表明了FTO/LINK-A/MCM3/HIF-1α轴是ESCC的一个有希望的治疗靶点。