中國工程院院士、第二軍醫大學王紅陽教授課題組長期從事惡性腫瘤的基礎與臨床研究，對腫瘤發生發展的分子病理機制和細胞信號轉導有重要建樹。近期，該實驗室使用Arraystar LncRNA芯片發現了與肝癌干細胞的自我更新相關的分子--Lnc-DILC。高表達的Lnc-DILC可以競爭性結合IL-6，阻礙NF-KB /IL-6復合物形成，影響下游STAT3的表達，使肝癌干細胞自我更新受阻。該研究成果發表在Journal of hepatology (IF:10.59)。（芯片實驗由康成提供技術服務）

研究背景

    肝癌（HCC）是全球范圍內最常見的惡性腫瘤之一，肝部切除手術是治療肝癌首選方法，術后復發率高是造成患者預后不良的主要原因。癌癥的復發可能跟具有自我更新、自我保護、抗凋亡等特點的癌癥干細胞相關。研究肝癌干細胞(LCSCs)被認為是了解肝癌侵襲轉移的途徑之一。LncRNA是一類長度超過200nt的非編碼RNA分子。許多研究證明LncRNA可以與癌癥相關基因相互作用，在多種腫瘤的發展進程中發揮重要功能。LCSCs中lncRNA的相關研究報道目前比較少，該篇文章的研究預示著Lnc-DILC不僅可以作為肝癌預后標志物，也有作為治療靶點的可能。

研究思路
    文章使用三種肝癌細胞系（Huh7, HepG2, CSQT-2）進行肝癌干細胞（LCSCs）培養，通過美國Arraystar Human LncRNA芯片篩選肝癌細胞(HCC)和LCSCs，獲得差異表達的443個LncRNA，449個mRNA。在三組細胞系中，LncRNA-DILC在LCSCs中表達均下調，qRCR驗證結果與芯片相符。共表達分析(CNC)發現LncRNA-DILC與多個基因相互作用，qRCR驗證其表達與肝癌干細胞標志物-EpCAM/CD24的表達負相關。確認LncRNA-DILC為后續研究對象，通過RACE確認序列信息。
    為了進一步研究LncRNA-DILC在LCSCs自我更新中的作用，構建過表達和敲低LncRNA-DILC的肝癌細胞進行LCSCs培養，發現敲低LncRNA-DILC的肝癌細胞中檢測到的EpCAM/CD24表達量和多能性相關轉錄因子（如Oct-4）的表達量均高于過表達組，且形成LCSCs數量多，增殖快。將敲低和過表達的LncRNA-DILC的LCSCs注射裸鼠皮下組織成瘤，觀察到高表達的LncRNA-DILC顯著抑制了移植瘤的體積，說明其在LCSCs形成的癌擴散中起作用。
    作者通過PCR Array 篩選到一些在肝癌干細胞中高表達的信號通路，Western驗證LncRNA-DILC可以與JAK2/STAT3通路互作。對肝癌干細胞進行qPCR驗證，藥物處理實驗，發現LncRNA-DILC抑制STAT3表達，影響STAT3入核，并降低了LCSCs的耐藥性。癌干細胞中IL-6可以激活JAK2/STAT3的表達，該實驗也觀察到IL-6與LncRNA-DILC的表達呈負相關。序列分析，得到LncRNA-DILC能與IL-6啟動子序列互補配對。RNA pull down驗證二者結合，設計與IL-6相同序列，轉染過表達LncRNA-DILC的LCSCs,發現其對IL-6的抑制作用消失，而過表達突變的結合序列沒有該效果。進一步，作者檢測了NF-kB與IL-6的結合受過表達的LncRNA-DILC的抑制，從而，揭示了LCSCs中LncRNA-DILC的分子作用機理。
    臨床應用方面，作者對195例肝癌患者癌和癌旁組織LncRNA-DILC的表達進行研究，LncRNA-DILC在癌癥樣本中表達量低，與肝癌干細胞特異膜蛋白EpCAM/CD24含量負相關。對肝癌病人的預后效果具有很好的指示作用，可以作為預后標志物。

技術路線

結果展示

圖一、A對芯片檢測到的LCSCs中差異表達的LncRNA和mRNA進行共表達分析，找到和多個基因相互作用的重要LncRNA分子，結合芯片數據進一步篩選
B對篩選的Lnc-DILC分子進行qPCR驗證，結果與芯片一致。

圖二、左圖 臨床樣本驗證，LncRNA-DILC在肝癌組織中表達顯著低于癌旁組織 右圖 KM曲線顯示LncRNA-DILC的表達與預后效果顯著相關，LncRNA-DILC的表達降低預后效果差。

圖三、LncRNA-DILC在肝癌干細胞擴增中的作用機制示意圖

研究意義
    該研究揭示了高表達的LncRNA-DILC通過競爭性結合IL-6的啟動子，抑制NF-kB與IL-6的復合體形成，從而降低肝癌干細胞IL-6的表達，阻礙下游JAK2/STAT3通路激活，最終抑制肝癌干細胞的擴張。同時，大量肝癌的臨床標本研究表明，LncRNA-DILC的低表達與肝癌的預后不良顯著相關，為肝癌的治療提供了潛在的靶點和預后生物標記物。

作者介紹
    王紅陽院士，東方肝膽外科研究所常務副所長，生物信號轉導研究中心及綜合治療二科主任、教授，兼任國務院學位辦生物學科評議組委員、國家自然科學基金委聘任評審專家、國家癌基因及其相關基因重點實驗室主任、中科院分子細胞生物學重點實驗室學術委員會副主任、上海交通大學兼職教授和《中華實驗外科雜志》副主編等職。發表論文80余篇，獲國家自然科學二等獎、上海市“科技精英”、何梁何利科技進步獎、軍隊科技進步一等獎和上海市醫學科學一等獎。

原文出處
Long Non-coding RNA DILC Represses Self-renewal of Liver Cancer StemCells via Inhibiting Autocrine IL-6/STAT3 Axis.J Hepatol.2016.