ロングノンコーディングRNA HUMTのハイメチル化は、トリプルネガティブ乳癌において、FOXK1転写を活性化することを介してリンパ管形成と転移を促進することが明らかになった

Long non-coding RNA HUMT hypomethylation promotes lymphangiogenesis and metastasis via activating FOXK1 transcription in triple-negative breast cancer.

• Shaoquan Zheng
• Lu Yang
• Yutian Zou
• Jie-Ying Liang
• Peng Liu
• Guanfeng Gao
• Anli Yang
• Hailin Tang
• Xiaoming Xie

抄録

背景:

三陰性乳癌（TNBC）は乳癌の中で最も悪性度の高いサブタイプであり、浸潤性が高く、リンパ節への転移性を有する。長鎖非コードRNA（lncRNA）は、がんの腫瘍形成と進行において広く研究されてきました。しかし、TNBC リンパ節転移における lncRNA の役割については、ほとんど研究されていません。

BACKGROUND: Triple-negative breast cancer (TNBC) is the most malignant subtype of breast cancer with highly invasive ability and metastatic nature to the lymph nodes. Long non-coding RNAs (lncRNAs) have been widely explored in cancer tumorigenesis and progression. However, their roles in TNBC lymph node metastasis remains rarely studied.

方法:

転移性TNBC（HUMT）の細胞株および組織における高度にアップレギュレーションされたlncRNAの発現を定量的リアルタイムPCR（qRT-PCR）およびin situハイブリダイゼーション（ISH）により検出した。RNA免疫沈降法（RIP）およびRNAプルダウン法を用いて、lncRNAとタンパク質の相互作用を検証した。クロマチン免疫沈降（CHIP）およびdCas9-gRNA-guided chromatin immunoprecipitation（dCas9-CHIP）を行い、HUMT-YBX1複合体の特異的結合部位を同定した。HUMTの下流を検出するためにウエスタンブロットを用いた。

METHODS: The expression of lncRNA highly upregulated in metastatic TNBC (HUMT) in cell lines and tissues was detected by quantitative real-time PCR (qRT-PCR) and in situ hybridization (ISH). RNA immunoprecipitation (RIP) and RNA pulldown were used to verify the interaction between lncRNA and protein. Chromatin immunoprecipitation (CHIP) and dCas9-gRNA-guided chromatin immunoprecipitation (dCas9-CHIP) were conducted to identify the specific binding site of HUMT-YBX1 complex. Western blot was used to detect the downstream of HUMT.

結果:

HUMTはリンパ節浸潤細胞で有意に高発現し、臨床予後不良を予測した。また、HUMTはリンパ管新生とリンパ節転移を促進することが示された。バイオインフォマティクス解析とqRT-PCRにより、HUMTの高発現はプロモーター領域のハイメチル化状態と相関していることが明らかになった。さらに、HUMTはY-box binding protein 1（YBX1）と結合して新規転写複合体を形成し、フォークヘッドボックスk1（FOXK1）の発現を活性化し、血管内皮増殖因子C（VEGFC）の発現を増強した。この治療効果は、患者由来の異種移植モデル（PDX）でさらに検証され、複合マーカーパネルは、受信機操作特性（ROC）解析において、TNBCの予後を改善することが示されました。

RESULTS: HUMT was significantly upregulated in lymph node invasive cells and predicted poorer clinical prognosis. Functional study indicated that HUMT promoted lymphangiogenesis and lymph node metastasis. Bioinformatic analysis and qRT-PCR showed that the high expression of HUMT was correlated with the hypomethylation status of its promoter region. Further, HUMT recruited Y-box binding protein 1 (YBX1) to form a novel transcription complex and activated the expression of forkhead box k1 (FOXK1), thus enhancing the expression of vascular endothelial growth factor C (VEGFC). The therapeutic value was further validated in patient-derived xenograft (PDX) models, and a combined marker panel exhibited a better prognostic value for TNBC in receiver operating characteristic (ROC) analysis.

結論:

我々の研究では、TNBC リンパ節転移に関連する新規の lncRNA を同定し、TNBC の進行を促進し、TNBC リンパ節転移の新規バイオマーカーと治療標的となる可能性を示唆した。

CONCLUSIONS: Our study identified a novel TNBC lymph node metastasis-associated lncRNA, which promoted TNBC progression and indicated a novel biomarker and potential therapeutic target for TNBC lymph node metastasis.