尽管近几十年来某些癌症患者的生存时间已显著延长，但胰腺导管腺癌（PDAC）的总体5年生存率几乎保持不变。缺乏用于诊断早期PDAC的可靠检测可能是这种疾病患者总体生存率较差的原因，因为当癌症仍处于局部时，它们是没有症状或者症状不明显，通常在晚期才被诊断出来。因此，开发具有高特异性和灵敏度的早期PDAC诊断新方法至关重要。
外泌体是直径为50~150nm的细胞外膜囊泡。外泌体含有来自供体细胞的蛋白质、脂质和RNA，被认为是细胞间通讯的关键信使。最近的研究调查了来自血清或血浆的外泌体标志物在肿瘤筛查中的潜在用途。在PDAC中，外泌体标志物包括基于细胞外囊泡（EV）的蛋白质标志物，例如glypican-1（GPC1）和一个五蛋白质标记。此外，基于EV长链RNA分析，在血浆中开发了一种用于检测PDAC的诊断标记，这表明外泌体中的长链非编码RNAs（lncRNAs）可能是一种有前景的诊断生物标志物。
LncRNAs包含一大类超过200个核苷酸的转录本，几乎或没有蛋白质编码能力。它们被认为通过调节mRNA稳定性、翻译、翻译后修饰和转录在基因表达网络中发挥重要调节作用。通过与miRNAs、mRNAs、DNAs或蛋白质相互作用，lncRNAs有助于癌症中细胞稳态的各个方面，包括增殖、存活、迁移和基因组稳定性。此外，lncRNAs可以被癌细胞释放的外泌体包裹并转移到受体细胞以调节癌症进展。尽管循环外泌体lncRNAs在检测早期肿瘤和监测疾病进展方面已显示出具有非侵入性的生物标志物的潜力，但目前尚未确定用于早期检测PDAC的循环外泌体lncRNAs，其潜在机制仍有待阐明。
近日，Journal of Hematology & Oncology（IF23.168）期刊发表了一篇题为The LINC00623/NAT10 signaling axis promotes pancreatic cancer progression by remodeling ac4C modification of mRNA的研究论文。报道了一个新鉴定的致癌lncRNA LINC00623，其在体内外均能促进PDAC细胞的致瘤性和迁移能力。揭示了LINC00623/NAT10信号轴通过重塑mRNA的ac4C修饰促进胰腺癌进展的分子机制，暗示其可作为PDAC的潜在生物标志物和治疗靶点。
为了研究循环外泌体lncRNAs作为早期检测PDAC的生物标志物的潜力，研究人员分离并鉴定了来自5名PDAC患者和5名健康个体的循环外泌体，并对提取的外泌体RNA进行了高通量测序。结果共鉴定出4801个lncRNAs，其中180个在PDAC患者的血清样本中上调，148个下调。随后，研究人员根据候选lncRNAs在PDAC肿瘤组织和细胞系中的表达情况，对其进行了筛选。发现两个候选lncRNAs LINC00623和HOXA-AS2在7个PDAC细胞系中高表达，并在肿瘤组织中上调。
Fig1. 外泌体lncRNA测序鉴定可作为早期检测PDAC生物标志物的候选lncRNAs
更大患者队列的RT-qPCR分析显示，PDAC患者的循环外泌体LINC00623水平明显高于良性胰腺肿瘤患者或健康个体。然而，循环外泌体HOXA-AS2在胰腺疾病患者和PDAC患者之间的水平差异无统计学意义。因此，选择LINC00623进行进一步研究。结果发现，外泌体LINC00623在PDAC队列中表现出较高的曲线下面积（AUC），尤其是在CA19-9水平正常的患者中。LINC00623表达水平升高也与PDAC患者的临床病理学特征和不良预后有关。
Fig2. 外泌体LINC00623在PDAC中上调，具有临床意义
为了探索LINC00623在PDAC中的功能作用，研究人员构建了LINC00623缺失和过表达PDAC细胞系。结果发现，沉默LINC00623显著抑制了细胞增殖、病灶形成、细胞运动性以及细胞迁移和侵袭。过表达LINC00623增强了PDAC细胞的致瘤和转移能力，并导致了上皮标志物（E-cadherin）表达下调和间充质标志物（N-cadherin和Vimentin）表达上调。
Fig3. LINC00623增强了体外PDAC细胞的增殖、迁移和侵袭能力
为了检测LINC00623在体内的致瘤能力，研究人员将LINC00623沉默的PDAC细胞和转染载体的对照分别接种于BALB/c裸鼠的左右背侧。结果发现，LINC00623沉默细胞形成的肿瘤比对照细胞形成的肿瘤小。此外，尾静脉注射和脾脏注射体内转移实验显示注射LINC00623沉默细胞的小鼠可分别在肺表面和肝脏中观察到转移性肿瘤结节。
Fig4. LINC00623增强了体内细胞的增殖、迁移和侵袭能力
接下来，研究人员进行了RNA pulldown、RNA免疫沉淀（RIP）和免疫共沉淀（Co-IP）实验以及挽救实验，以探索LINC00623在PDAC进展中的分子机制。结果表明，LINC00623与N-乙酰转移酶10（NAT10）结合，并通过募集去泛素化酶USP39阻断其泛素化依赖性降解。作为mRNA的N4-乙酰胞苷（ac4C）修饰的关键调节因子，NAT10被证明可以通过ac4C修饰来维持致癌mRNAs的稳定性并促进其翻译效率。证实了LINC00623/NAT10信号轴通过重塑mRNA的ac4C修饰来促进胰腺癌的进展。
Fig5. LINC00623/NAT10轴对PDAC致瘤性和进展的影响示意图
由于LINC00623在PDAC致瘤性中起着重要的作用，研究人员最后探索了LINC00623作为PDAC治疗靶点的潜力。首先，研究人员采用LINC00623高表达的新鲜PDAC组织构建了患者源性异种移植（PDX）模型。随后将LINC00623抑制剂（ASO-LINC00623）通过瘤内注射给药于PDX模型。结果发现，ASO-LINC00623显著降低了两种PDX模型的肿瘤负荷。有趣的是，该治疗对来自LINC00623表达较高的PDAC组织的肿瘤有更大的好处。此外，ASO-LINC00623显著降低了LINC00623表达、细胞增殖和EMT，这可能与NAT10蛋白水平降低有关。
Fig6. LINC00623是PDAC潜在的治疗靶点
总之，本研究将外泌体LINC00623鉴定为具有高特异性和灵敏度的早期PDAC诊断的有前途的生物标志物。LINC00623/NAT10信号轴促进PDAC细胞的增殖、致瘤、迁移和侵袭能力。机制上，NAT10通过重塑mRNA的ac4C修饰来增强PDAC中致癌mRNA的稳定性和翻译。此外，靶向LINC00623的体内优化抑制剂具有作为PDAC治疗候选药物的潜力。
原文链接：https://jhoonline.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13045-022-01338-9#Sec25
本研究中使用到的外泌体提取试剂盒、外泌体lncRNA测序、FISH探针&试剂盒、
动物用ASO及NC产品均由锐博生物提供！
