编辑推荐:
本研究揭示了circ0515在非小细胞肺癌(NSCLC)中的关键作用:通过海绵吸附miR-328-3p上调YWHAZ激活PI3K/AKT通路,同时招募RBM45稳定SDHB mRNA,双重机制促进肿瘤增殖和顺铂耐药。重庆医科大学团队运用RNA pull-down、PAR-CLIP、代谢组学等技术,首次阐明circ0515通过重塑线粒体氧化磷酸化(OXPHOS)和琥珀酸代谢驱动肺腺癌进展,为NSCLC治疗提供新靶点。
肺癌是全球死亡率最高的恶性肿瘤之一,其中非小细胞肺癌(NSCLC)占比达85%。尽管诊疗技术不断进步,晚期患者5年生存率仍低于20%,主要归因于肿瘤转移和化疗耐药。近年来,环状RNA(circRNA)因其稳定性和组织特异性成为癌症研究热点,但其在肺癌代谢重编程中的作用机制尚不明确。
重庆医科大学附属第一医院团队在《Cell Death and Disease》发表的研究,首次揭示circ0515通过双重机制驱动肺腺癌进展。研究人员发现,circ0515在肺癌组织中显著高表达,通过"分子海绵"作用吸附miR-328-3p,解除其对YWHAZ的抑制,激活PI3K/AKT信号通路促进肿瘤增殖;同时circ0515招募RNA结合蛋白RBM45稳定SDHB mRNA,增强线粒体复合体II活性,重塑琥珀酸代谢并诱导顺铂耐药。这项研究为NSCLC的靶向治疗提供了新思路。
关键技术方法包括:1) 临床样本分析:收集25对肺癌/癌旁组织验证circ0515表达;2) 分子互作检测:RNA pull-down和RIP验证circ0515与miR-328-3p/RBM45的相互作用;3) 代谢分析:Seahorse能量代谢仪检测氧耗率(OCR),UHPLC-HRMS进行非靶向代谢组学;4) 体内验证:裸鼠移植瘤模型评估circ0515 ASO(反义寡核苷酸)与顺铂联用效果。
circ0515在肺癌组织中显著上调
通过高通量测序(GSE158695)筛选出109个差异表达circRNA,其中circ0515在NSCLC中上调最显著。qPCR证实circ0515在25对临床样本和多种肺癌细胞系(A549/H1975等)中高表达,且与患者不良预后相关。RNA核质分离和FISH显示circ0515主要定位于胞质,RNase R消化实验证实其环状结构稳定性。
circ0515促进肿瘤生长
功能实验显示,circ0515过表达增强A549细胞增殖、迁移和EMT(上皮-间质转化)过程,shRNA敲除则抑制这些表型。裸鼠实验证实circ0515敲除可减小肿瘤体积和重量。机制上,circ0515作为miR-328-3p的海绵,解除其对YWHAZ的抑制,激活PI3K/AKT/mTOR通路,ELISA检测显示circ0515过表达增加PIP3产生。
circ0515/RBM45调控线粒体代谢
质谱分析鉴定出RBM45是circ0515结合蛋白,PAR-CLIP测序发现RBM45靶向SDHB等线粒体相关基因。circ0515通过RRM1结构域增强RBM45对SDHB mRNA的稳定作用,敲除后导致线粒体复合体II-IV活性降低,琥珀酸积累而ATP减少。代谢组学显示circ0515显著影响三羧酸循环代谢物。
靶向circ0515逆转顺铂耐药
circ0515敲除增加 cisplatin 诱导的凋亡(BAX上调/BCL-2下调)。设计的ASO在体内外均能抑制肿瘤生长,与顺铂联用可协同抑制裸鼠移植瘤,免疫组化显示联合治疗组Ki67降低而CC3升高。
该研究首次阐明circ0515通过"miRNA海绵"和"蛋白支架"双重功能促进肺癌进展:一方面通过miR-328-3p/YWHAZ/AKT轴驱动增殖,另一方面通过RBM45/SDHB轴重编程线粒体代谢。这不仅揭示了circRNA在肿瘤代谢中的新机制,更为重要的是,证实靶向circ0515可同时抑制肿瘤生长并克服化疗耐药,为NSCLC的联合治疗提供了理论依据。未来需进一步探索circ0515上游调控机制及其在不同癌种中的普适性。
生物通 版权所有