低酸素誘導性ncRNA-NEAT1はmiR-199a-3p/UCK2の制御を介して肝細胞癌の成長を維持する

Hypoxia-Induced lncRNA-NEAT1 Sustains the Growth of Hepatocellular Carcinoma via Regulation of miR-199a-3p/UCK2.

• Qiangnu Zhang
• Qian Cheng
• Mengting Xia
• Xiaotao Huang
• Xiaoyan He
• Juan Liao

抄録

長鎖ノンコーディングRNA（lncRNA）核内パラスぺックルアセンブリ転写産物1（NEAT1）は、肝細胞癌（HCC）の新規なプレーヤーとして浮上してきた。低酸素はHCCの微小環境の共通の特徴である。本研究では、LncRNA-NEAT1がHCCの低酸素によって誘導されるかどうか、またLncRNA-NEAT1の機能を支えるメカニズムを調べることを目的とした。 低酸素条件下での HCC 細胞株における lncRNA-NEAT1 の発現変化を定量的逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（qRT-PCR）で調べた。HIF-1αのlncRNA-NEAT1に対する制御効果は、クロマチン免疫沈降法（ChIP）およびルシフェラーゼレポーターアッセイにより確認された。低酸素条件下でのHCC細胞増殖に対するlncRNA-NEAT1の機能は、CCK-8アッセイおよびフローサイトメトリーにより決定された。lncRNA-NEAT1は、マイクロアレイデータ、公開されているHCC関連データセット、および統合的バイオインフォマティクス解析から、マイクロRNA（miRNA）/mRNA軸内の競合内因性RNA（ceRNA）として機能すると予測され、miR-199a-3p/UCK2軸を選択し、qRT-PCR、ウエスタンブロット、RNA免疫沈降、およびルシフェラーゼレポーター解析によって検証された。HCCにおけるmiR-199a-3p/UCK2の役割とlncRNA-NEAT1との機能的関連性を評価した。 LncRNA-NEAT1の発現は、SNU-182細胞とHUH7細胞において低酸素下で有意に誘導された。HIF-1αはlncRNA-NEAT1の転写を制御することが示された。低酸素条件下では、lncRNA-NEAT1はHCC細胞の増殖を維持し、アポトーシスと細胞周期停止を抑制した。LncRNA-NEAT1は、8個のmiRNAと13個のmRNAからなるHCC関連のmiRNA-mRNAペアを制御していると予測された。LncRNA-NEAT1は、低酸素条件下のHCC細胞および動物モデルにおいて、miR-199a-3p/UCK2の ceRNAとして機能することが示された。 LncRNA-NEAT1はHCC細胞株における低酸素応答性lncRNAであり、腫瘍抑制性miRNAと相互作用するHCC関連mRNAを制御することでHCC細胞の増殖を維持している可能性が示唆されました。LncRNA-NEAT1/miR-199a-3p/UCK2経路は、低酸素環境下でのHCC細胞株の増殖に寄与している可能性があり、HCCの新たな治療標的となる可能性があります。

The long noncoding RNA (lncRNA) nuclear paraspeckle assembly transcript 1 (NEAT1) has emerged as a novel player in hepatocellular carcinoma (HCC). Hypoxia is a common characteristic of the microenvironment of HCC. This study aimed to investigate whether lncRNA-NEAT1 is induced by hypoxia in HCC, and the mechanism that underlies LncRNA-NEAT1 function. The expression changes of lncRNA-NEAT1 in HCC cell lines under hypoxic conditions were examined by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (qRT-PCR). The regulatory effect of HIF-1α on lncRNA-NEAT1 was confirmed with chromatin immunoprecipitation (ChIP) and luciferase reporter assays. The function of lncRNA-NEAT1 on HCC cell growth under hypoxic conditions was determined by CCK-8 assay and flow cytometry. lncRNA -NEAT1 was predicted to serve as a competing endogenous RNA (ceRNA) within microRNA (miRNA)/mRNA axes based on microarray data, public HCC-related datasets and integrative bioinformatics analysis, and the miR-199a-3p/UCK2 axis was selected and validated by qRT-PCR, western blotting, RNA immunoprecipitation, and luciferase reporter analyses. The role of miR-199a-3p/UCK2 in HCC and its functional association with lncRNA-NEAT1 were assessed both and . LncRNA-NEAT1 expression was significantly induced by hypoxia in SNU-182 and HUH7 cells. HIF-1α was shown to regulate lncRNA-NEAT1 transcription. Under hypoxic conditions, lncRNA-NEAT1 maintained the growth of HCC cells and inhibited apoptosis and cell cycle arrest. LncRNA-NEAT1 was predicted to regulate a panel of HCC-associated miRNA-mRNA pairs consisting of 8 miRNAs and 13 mRNAs. LncRNA-NEAT1 was shown to function as a ceRNA of miR-199a-3p/UCK2 both in HCC cells under hypoxic conditions and in an animal model. LncRNA-NEAT1 is a hypoxia-responsive lncRNA in HCC cell lines Insilico evidence suggested that LncRNA-NEAT1 may sustainthe growth of HCC cells by regulating HCC-associated mRNAs that interact with tumor-suppressive miRNAs. The lncRNA-NEAT1/miR-199a-3p/UCK2 pathway may contribute to the progression of HCC cell lines in a hypoxic microenvironment and therefore may represent a novel therapeutic target for HCC.

Copyright © 2020 Zhang, Cheng, Xia, Huang, He and Liao.