四川大學華西醫院周圣濤教授擅長腫瘤、子宮肌瘤以及子宮內膜異位等良惡性婦科疾病的診斷和治療。近期，該課題組應用美國Arraystar LncRNA芯片分析了趨化因子CXCL14介導的卵巢癌細胞中長鏈非編碼RNAs（lncRNAs）的表達情況，篩選到大量異常表達的lncRNAs，并且對其中的LINC00092的機制進行了深入研究。該研究成果于2017年發表在國際著名學術期刊Cancer Research（IF=8.556）上。（芯片實驗由康成生物提供技術服務）

研究背景
    卵巢癌是婦科疾病中比較常見的惡性腫瘤，據報道年發病率在0.03-0.12‰。因為該疾病在早期缺乏特異性癥狀，大多數患者被診斷時已經處于腫瘤晚期。作者前期研究表明卵巢癌相關的成纖維細胞（CAFs）可以促進卵巢癌的發生和發展，并且CAFs中趨化因子CXCL14的表達量相對于正常卵巢成纖維細胞（NAFs）明顯升高。接著，作者做了一系列的實驗證明CAFs是通過CXCL14來促進卵巢癌的發生和發展的。但是，CXCL14促進卵巢癌發生的作用機制仍是未知。
    研究表明lncRNAs在卵巢癌的發生和發展中發揮著重要作用，但是沒有直接證據表明CAFs促進卵巢癌發生的過程中lncRNA是否發揮功能。因此，作者對于CAFs分泌的CXCL14是否是通過誘導下游lncRNA表達水平的改變來促進卵巢癌的發生進行了探究。

研究思路
    為了探究CXCL14異常表達促進卵巢癌的發生中lncRNAs的表達水平是否發生變化，作者構建了CXCL14突變的細胞模型，并且借助美國Arraystar Human lncRNA array檢測了CXCL14突變株和野生型細胞中lncRNAs的表達情況。根據芯片結果，作者選取了上調最顯著的5個lncRNA分子（RP11-119F7.5, ZEB1-AS1, XLOC_000493, RP11-12L2.4, and LINC00092）進行功能驗證（Loss of Function），發現只有LINC00092的表達水平發生變化會影響卵巢癌細胞的遷移能力。因此，作者就將LINC00092作為CXCL14調控癌細胞發生和發展的下游靶基因做了進一步探究。
接著，作者又設計了針對LINC00092的siRNA來驗證該分子在卵巢癌代謝中的功能。實驗發現，LINC00092表達水平的降低會顯著抑制癌細胞的侵襲能力，增加細胞凋亡。同時，作者還發現過表達LINC00092可以回補沉默CXCL14所導致的生物學功能。
    糖酵解過程在腫瘤發生和癌癥發展中起到重要的作用，并且已有多篇文獻報道lncRNA可以通過多種機制來調控糖酵解，因此作者探究LINC00092是否也是通過調控糖酵解過程來促進卵巢癌的發生。實驗發現敲除LINC00092會使得癌細胞內很多代謝產物的含量明顯降低，尤其是乳酸的含量變化最為明顯。上述實驗表明LINC00092可以改變卵巢癌細胞代謝過程中的糖酵解水平。然后，作者開始研究LINC00092在改變糖酵解過程中是如何發揮功能的。借助RT-PCR和RNA pull down實驗，作者找到了LINC00092的靶基因果糖-2,6-二磷酸酶2（PFKFB2），并且進一步分析發現LINC00092和PFKFB2的表達水平呈正相關（r=0.52）。上述一系列實驗也表明了LINC00092是通過結合PFKFB2來調控卵巢癌的發生和發展的。
    另外，作者驗證了PFKFB2在卵巢癌發生發展中的功能，發現敲低PFKFB2顯著降低癌細胞的遷移和侵襲能力，增加凋亡；同時，過表達PFKFB2可以回補由沉默LINC00092所導致的生物學功能。最后，作者證明CXCL14、LINC00092和PFKFB2在卵巢癌的代謝過程中是必不可少的三個分子。

技術路線

結果展示

圖一 芯片及qPCR驗證結果和KM曲線
左圖：芯片篩選結果；中圖：RT-PCR驗證結果；右圖：KM曲線

圖二 LINC00092的功能驗證（LOF）
左圖：細胞侵襲實驗；右圖：細胞凋亡實驗

圖三 機制探究
左圖：糖酵解過程關鍵酶的qPCR驗證結果；右圖：WB結果

研究意義
    本研究借助美國Arraystar Human LncRNA array在卵巢癌中篩選到大量異常表達的lncRNA，通過一系列的實驗驗證和臨床分析發現LINC00092與卵巢癌的發生和發展具有緊密的聯系。接著，作者對于LINC00092是如何調控卵巢癌的發生發展做了進一步探究。總之，本研究的芯片數據對卵巢癌的診斷和治療，以及探究非編碼RNA的分子機制奠定了基礎。

作者介紹
    周圣濤教授，臨床醫學博士，四川大學附屬醫院婦產科副主任，美國生化與分子生物學協會會員，美國腫瘤研究協會會員。周教授長期從事臨床、教學和科研工作，擅長婦產科常見良惡性疾病診斷和治療。近年來在Cancer Res、Cancer lett和Oncotarget等期刊發表多篇SCI論文，并主持國家自然科學基金和四川省科技廳項目各一項。

原文出處
Long non-coding RNA LINC00092 acts in cancer-associated fibroblasts to drive glycolysis and progression of ovarian cancer. Cancer Research. 2017.