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惡性腫瘤已成為全球疾病死亡的主要原因。根據國際癌癥研究機構的數據，2021年美國約有1,898,160名新診斷出患有癌癥的患者。其中結直腸癌是常見的胃腸道腫瘤，其發病率和死亡率在男性和女性中均第三。由于初期癥狀不太明顯，約15%的新診斷出的結直腸癌患者伴有肝轉移，大部分人失去了手術的機會。因此，迫切需要尋找能夠有效篩查腫瘤、指導治療和預測預后的新標記物。
長鏈非編碼RNA（lncRNA）是一種長度超過200個核苷酸的RNA，它不能編碼蛋白質。lncRNA可以通過染色質修飾、轉錄調控等方式調節基因表達，還能與microRNAs競爭性結合發揮生物學作用。
南京醫科大學附屬第二醫院腫瘤科王科明團隊在cells上發表了文章m6A Modification of Long Non-Coding RNA HNF1A-AS1 Facilitates Cell Cycle Progression in Colorectal Cancer viaIGF2BP2-Mediated CCND1 mRNA Stabilization。本研究發現HNF1A-AS1通過形成HNF1A-AS1/miR-93-5p/AGO2復合體吸附miR-93-5p進而上調CCND1，并通過METTL3誘導的m6A修飾穩定CCND1 mRNA。
為探索影響結直腸癌進展的長鏈非編碼RNA，研究人員篩選了TCGA-CRC數據庫中的30名III/IV期腫瘤患者和30名相應正常患者。通過edgeR差異分析，挑選出200個潛在的長鏈非編碼RNA 進行進一步研究。篩選出六個高表達的lncRNA進行深入分析。在TCGA數據庫中發現HNF1A-AS1在多種癌癥（包括結腸癌和直腸癌）中高度表達，表明其可能是一個致癌基因，并且HNF1A-AS1高表達與總生存期差相關。在52對結直腸癌患者樣本中，70%的患者沒有陽性轉移，大多數患者在早期階段被診斷，發現腫瘤組織中HNF1A-AS1的表達高于正常組織。HNF1A-AS1在65.4%的結直腸癌組織中上調。分析HNF1A-AS1與臨床病理因素之間的關系發現高表達與病理分期（III/IV）、陽性淋巴結轉移和遠處轉移相關。通過Kaplan-Meier分析，發現HNF1A-AS1高表達患者總生存期較短。
圖1 HNF1A-AS1在結直腸癌中的表達及其臨床特征
通過檢測結直腸癌細胞系中HNF1A-AS1的表達，發現其在HT-29、HCT116和LOVO等腸癌細胞系中上調。設計HNF1A-AS1表達載體和三個 shRNA，探索其在結直腸癌中的生物學作用。評估HNF1A-AS1對細胞增殖能力的影響，發現敲低HNF1A-AS1顯著抑制細胞活力，而過度表達HNF1A-AS1增加了細胞活力。敲低HNF1A-AS1后，HCT116和LOVO細胞中G0/G1期細胞周期受抑制，并且抑制了兩種細胞系的細胞遷移和侵襲能力，而過表達 HNF1A-AS1增強了遷移和侵襲能力。進行成管實驗以探索細胞血管生成能力，結果顯示敲低HNF1A-AS1減弱了血管生成，而過表達HNF1A-AS1促進了血管生成。隨后構建shHNF1A-AS1轉染HCT116細胞，建立4周齡BALB/c裸鼠腫瘤模型，來驗證HNF1A-AS1在小鼠體內的生物學作用，結果表明 HNF1A-AS1可以促進小鼠體內結直腸癌的進展。
圖2 HNF1A-AS1在體外促進CRC細胞增殖
生物信息學分析預測和進一步的實驗（熒光素酶報告、RNA Pull-down 和 RIP）證明HNF1A-AS1可以通過抑制PDCD4或競爭性吸附miR-93-5p來促進CCND1表達。同時，METTL3介導HNF1A-AS1 m6A修飾并影響其RNA穩定性。HNF1A-AS1/IGF2BP2/CCND1可能作為復合物來調節CCND1的穩定性。Western blot實驗結果表明，敲低HNF1A-AS1基因可抑制PI3K/AKT通路的激活。
圖3 m6A/HNF1A-AS1/CCND1軸與PDCD4協同調節PI3K/AKT通路示圖
綜上所述，該研究揭示了m6A介導的HNF1A-AS1/IGF2BP2/CCND1軸通過競爭性吸附miR-93-5p上調CCND1的表達，進而促進結直腸癌周期進展的新機制，證實了其在細胞周期調節中的重要作用，并提示HNF1A-AS1可能成為未來結直腸癌的潛在預后標志物。
本研究進行了成管試驗以探索對細胞血管生成的影響，結果顯示敲低 HNF1A-AS后減弱了血管形成的能力，而過表達HNF1A-AS1則能促進了血管形成。使用的基質膠產品是貨號為082704的模基基質膠。
圖4 通過成管實驗檢測敲低或過表達HNF1A-AS1基因后細胞血管形成能力的變化
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小鼠結腸類器官培養基套裝組分表
人結腸癌類器官培養基套裝組分表
腫瘤組織消化液組分表
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