長鏈非編碼 RNA Smyca藉由控制 TGF-ꞵ 訊號通路的回饋機制以促進腫瘤進程

Abstract

近幾年內，諸多研究指出長鏈非編碼 RNA 在癌症進程中扮演著致癌的角色。然而，長鏈非編碼 RNA對於影響腫瘤生長及轉移的詳細機制仍待釐清。在本篇研究，我們發現了一個與癌症相關的長鏈非編碼 RNA並取名為Smyca (Smad/Myc coactivator)，它的高度表現與多種癌症病人的不良預後呈正相關。從結構上觀察，Smyca的初級轉錄產物中，Smyca序列的5’ 端連接著一群微小RNA (miRNA)，而經過Drosha蛋白酶的切割後，則能使Smyca與這群微小RNA 分開。為了研究Smyca在癌症進程中具有哪些功能，我們首先利用能與Smyca序列互補的短髮夾RNA (shRNA)以有效降低Smyca的表現量，且不影響其上游端的微小RNA群表現。我們發現降低乳癌細胞中Smyca的表現量，會誘導其細胞型態會從間質型態轉換為上皮型態。隨後，我們實驗室使用RNA定序及生物資訊的分析，發現Smyca可能參與TGF-ꞵ訊號通路。而實驗也發現，過度表現Smyca的正常乳腺細胞會促進TGF-ꞵ訊號通路的中下游目標基因的表現量及啟動子的活性。然而，Smyca並不會影響TGF-ꞵ訊號通路過程中Smad蛋白的表現量及其磷酸化程度。在實驗室先前的研究成果中，發現Smyca本身的表現能被TGF-ꞵ所誘導。而後續的實驗證實，在過度表現Smyca的組別中會增長TGF-ꞵ訊號通路的強度與時間長度，因此表明Smyca會利用與TGF-ꞵ訊號通路形成的正回饋機制，加以調控TGF-ꞵ訊號通路。此外，我們實驗室也發現Smyca會連結到MYC蛋白並促進MYC下游基因表現。通常MYC需要與MAX結合形成一個穩定的異二聚體以誘導下游基因表現。因此，我們決定研究Smyca是否會透過促進MYC-MAX聚合物的形成，以影響MYC下游基因的表現。儘管如此，我們發現過度表現或降低表現Smyca都不會影響MYC與MAX的結合力，這暗示著Smyca可能透過其他機制以促進MYC下游基因的表現。總結，我們的實驗結果揭示了一個嶄新的長鏈非編碼 RNA調節TGF-ꞵ訊號通路的回饋機制，也發現此種長鏈非編碼 RNA還能參與提升MYC訊號通路。此外，我們的研究也闡釋了Smyca在癌症進程中的功能，及其詳細的分子調控機制。