研究背景
结直肠癌（CRC）是由遗传变异逐步积累的结果。大多数CRCs携带APC突变，导致Wnt信号通路的过度激活，进而促进去分化、增殖和对细胞死亡的抵抗。编码蛋白质的Wnt靶基因已经被广泛研究，其中一些（例如，MYC）被证明是该通路在肿瘤发生中的关键下游介质。鉴于Wnt信号在CRC以及其他癌症类型中的重要性，人们已经做出了巨大努力来开发抑制剂，如单克隆抗体（mAbs）和小分子抑制剂（SMIs）。然而，CRC中Wnt/β-catenin信号通路的下游激活阻碍了使用单克隆抗体阻断细胞外或膜结合靶点的治疗益处。此外，虽然SMIs或针对细胞内蛋白或蛋白-蛋白相互作用（例如，β-catenin/T细胞因子和淋巴样增强因子结合因子（TCF-LEF））的肽代表一种可能的方法，但由于Wnt信号对正常干细胞动态和组织稳态的中心影响，有效分子的临床转化仍然是一个重要挑战。因此，开发新的治疗策略以癌症特异性方式靶向Wnt通路特别重要。
高通量测序技术的最新进展极大地增强了我们对基因组的理解。特别是，RNA测序在揭示人类基因组的多样化组织或细胞特异性转录谱方面发挥了重要作用。有趣的是，与编码蛋白质的RNA相比，长非编码RNA（lncRNA）似乎显示出更高的组织和/或细胞特异性。此外，lncRNAs已被报道在广泛的细胞过程中发挥关键的调节功能，并在包括癌症在内的各种疾病中被调控。到目前为止，已经有几个lncRNAs因其在CRC中的显著功能而被表征。然而，对CRC中必需lncRNA分子的全面评估仍然难以捉摸。在这里试图通过对一系列CRC细胞系进行β-catenin敲低后的Wnt调控长非编码转录组进行分析，以全面定义Wnt调控的长非编码转录组。此外，通过进行CRISPRi筛选评估了识别分子的治疗潜力，并启动了针对癌症特异性LINC02418的新型RNA干扰（RNAi）疗法的开发。
研究亮点
2. CRISPRi 缺失筛选发现了对CRC细胞至关重要的长链非编码 RNA 子集。
3. LINC02418的转录在CRC中被重新激活以维持 MYC 表达水平。
4. LINC02418靶向疗法有可能通过以癌症特异性方式干扰Wnt通过MYC的信号传导来阻止肿瘤生长。
研究内容
图文赏析
图1 CRC 中的 β-Catenin 转录。
图2 鉴定β-catenin驱动的lncRNA特征，在CRC中富集表达。
图3 CRISPRi缺失筛选揭示了CRC细胞中功能性Wnt调节的lncRNA。
图4 LINC02418的表达是癌症特异性的，在CRC中是必不可少的。
图5 LINC02418调节MYC表达水平。
结论与意义
在这项研究中，研究人员全面分析了结直肠癌（CRC）中受Wnt信号通路调节的长链非编码RNA（lncRNA）转录组。研究发现，这些Wnt驱动的lncRNAs在CRC中具有功能相关性，因为缺失筛选识别出与CRC细胞系增殖减少密切相关的大量靶标。特别是，β-catenin/TCF复合物下游的lncRNAs被认为是Wnt信号轴的真正组成部分，对于其在CRC中的致癌作用至关重要。研究人员特别关注了Wnt调节的lncRNA LINC02418，它在CRC中特异性表达并参与早期肠道发育。LINC02418之前已被描述为通过miRNA海绵调节细胞增殖，而在本研究中，研究人员将其鉴定为Wnt靶基因，并进一步扩展了其在维持CRC中高MYC表达水平中的重要性。MYC是一个全局转录放大器，对多种细胞过程有广泛影响，包括增殖、生物合成和分化。沉默LINC02418可以降低MYC表达水平，从而影响癌细胞的增殖和肿瘤生长。从机制上讲，LINC02418可能以miRNA依赖性方式调节MYC表达水平，而LINC02418和MYC之间的相互作用不太可能是简单的海绵机制。研究人员发现miR-24是LINC02418相关ceRNET中连接最紧密的miRNA，并在MYC调节中发挥作用。LINC02418的沉默导致CRC细胞快速分化和干性丧失，突出了其在CRC生物学中的关键作用。最后，研究提供了lncRNA作为已建立肿瘤的重要调节分子的证据，并表明可以通过基于RNAi的方法成功靶向这些分子。这为开发一类新型抗癌药物开辟了新途径，这些药物靶向各种致癌途径下游的长非编码转录组。与蛋白质编码mRNA相比，lncRNA的广泛组织和环境特异性可能促进了治疗开发，限制了其他组织的毒性。RNA干扰作为治疗方式的新发展进一步加强了这种方法的承诺，与基于siRNA的肿瘤治疗递送的概念验证一致。
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