口腔鳞状细胞癌（OSCC）是世界上头颈部最常见的恶性肿瘤之一，被广泛认为是一种更具侵袭性表型的异质性肿瘤。尽管手术切除后进行术后放疗和/或化疗提供了相当多的治疗选择，但由于OSCC发病机制的复杂性和不确定性，OSCC患者的5年总生存率仍然很低。虽然肿瘤蛋白p53（TP53）、细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂2A（CDKN2A）、磷酸酶和张力蛋白同系物（PTEN）、磷脂酰肌醇-4，5-二磷酸3-激酶催化亚基α（PIK3CA）和notch受体1（NOTCH1）等一系列热点突变基因已被鉴定，但还远未了解OSCC的发病机制。最近，表观遗传改变，如组蛋白和长链非编码RNAs（lncRNAs）的翻译后修饰被证明是介导OSCC肿瘤发生的关键调节因子。

 

EZH2（zeste同系物2）的增强子是Polycomb抑制复合物2（PRC2）的催化亚基，PRC2是一种高度保守的组蛋白甲基转移酶，可将组蛋白H3的赖氨酸-27（H3-K27）甲基化，其在很大程度上被表征为基因转录调控的抑制因子，与细胞分化、成体干细胞群的维持和肿瘤发展有关。

 

在之前的研究中，EZH2被确定为促进口腔白斑恶性转化的关键致癌驱动因子。结果表明，EZH2在OSCC标本和细胞系中的表达显著升高，其异常表达与分化不良、头颈部鳞状细胞癌（HNSCC）严重程度的组织学体征以及较差的总生存期和无病生存期有关，表明EZH2是OSCC患者的独立预后指标。EZH2也被证实参与上消化道肿瘤的进展，并且与这些患者的预后不良密切相关。此外，还筛选了一种靶向EZH2的新藤黄酸（GNA）衍生物，该衍生物通过CHIP介导的泛素化触发EZH2降解。然而，lncRNAs翻译后调节EZH2在OSCC进展中的潜在机制仍有待充分阐明和进一步研究。

 

长链非编码RNAs（lncRNAs）属于至少有200个核苷酸的非编码RNAs亚群，包括反义、基因间、内含子转录本和假基因。lncRNAs的转录、加工和代谢与蛋白质编码基因的调节不同。LncRNAs在细胞核和细胞质中均有定位，这些lncRNAs的特异性定位决定了它们在基因表达和生物学功能中的调节机制，例如染色质修饰、与转录因子的相互作用、mRNA加工、充当“分子海绵”和形成核糖核蛋白复合物。前期研究发现lncRNA PTENP1表达降低会促进恶性行为，其表达减少与HNSCC患者的低生存率有关。此外，一个3-lncRNA标记被鉴定为一种新的生物标志物panel，用于准确预测OSCC患者的预后。此外，研究发现lncRNA RC3H2通过充当miR-101-3p海绵来释放EZH2的表达，从而促进OSCC细胞的增殖和侵袭，表明lncRNA作为OSCC发病机制中的预测生物标志物或治疗靶点起着至关重要的作用。

 

近日，Advanced Science期刊（IF15.1）在线发表了一篇题为Yin Yang 1-Induced Long Noncoding RNA DUXAP9 Drives the Progression of Oral Squamous Cell Carcinoma by Blocking CDK1-Mediated EZH2 Degradation的研究论文。报道了一个新型lncRNA DUXAP9，其在OSCC组织中显著上调，并与OSCC患者的生存率密切相关。揭示了DUXAP在翻译后水平诱导EZH2表达的新机制，从而驱动OSCC的形成和进展，表明了DUXAP9可能是OSCC治疗的潜在靶点。

 

 

为了鉴定OSCC中异常上调的lncRNAs，研究人员在5对OSCCs及其邻近正常组织中进行lncRNA微阵列分析。结果显示，有535个lncRNAs在OSCC中显著增加，其中Inc-MMP3-1、Inc-MMP10-2、Inc-MMP10-3和DUXAP9是表达最多的lncRNAs，但只有DUXAP9是NCBI GenBank中验证的lncRNA。进一步的研究发现，DUXAP9缺乏编码能力，高水平DUXAP9与OSCC患者淋巴结转移、病理分化不良、临床分期晚期、总生存期较差以及疾病特异性生存率较差呈正相关。核质分离与FISH实验显示，DUXAP9主要位于细胞核中，提示DUXAP9可能在细胞核中发挥其生物学功能。

 

Fig1. DUXAP9是一种在OSCC患者中高表达的核lncRNA，与不良的临床病理特征呈正相关

 

体内外功能实验显示，DUXAP9过表达显著促进体内外OSCC细胞增殖、迁移、侵袭和异种移植肿瘤的生长和转移，并上调N-cadherin、Vimentin、Ki67、PCNA和EZH2的表达，下调E-cadherin表达，而DUXAP9的敲低以EZH2依赖性方式显著抑制体外和体内的OSCC细胞增殖、迁移、侵袭和异种移植肿瘤的生长。

 

Fig2. DUXAP9促进异种移植肿瘤的生长和转移

 

机制研究发现，DUXAP9被Yin Yang 1（YY1）转录激活，并通过直接与EZH2结合来抑制CDK1介导的EZH2在T345和T487位点的磷酸化。此外，DUXAP9消除了EZH2从细胞核到细胞质的易位，在那里它经历了泛素化和蛋白酶体降解，从而驱动OSCC的形成和进展。

 

Fig3. YY1诱导的DUXAP9通过阻断CDK1介导的EZH2降解来驱动OSCC

 

总之，本研究发现了一个新的核定位lncRNA DUXAP9，其在OSCC中高度表达。功能获得性和缺失性实验表明，DUXAP9在体外和体内均能促进OSCC细胞的增殖、侵袭和转移。机制上，DUXAP9被YY1转录激活，并通过直接与EZH2结合来抑制CDK1介导的EZH2在T345和T487位点的磷酸化。此外，DUXAP9消除了EZH2从细胞核到细胞质的易位，在那里它经历了泛素化和蛋白酶体降解。总体而言，本研究揭示了DUXAP在翻译后水平诱导EZH2表达的新机制，从而驱动口腔鳞状细胞癌的形成和进展，表明了DUXAP9可能是口腔鳞状细胞癌治疗的潜在靶标。

 

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202207549

 

本研究中使用到的Smart Silencer、EdU细胞增殖检测试剂盒、FISH探针&试剂盒、RNA Pull-Down探针等产品由锐博生物提供。更多关于lncRNA研究的产品或服务，欢迎登陆锐博生物官方网站（www.ribobio.com）进行查询！