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本研究揭示了circRAPGEF5通过m6A甲基化修饰与RNA结合蛋白IGF2BP2相互作用,稳定核孔复合体组分NUP160的表达,进而抑制自噬并促进肺腺癌(LUAD)转移的分子机制。研究人员通过多组学分析、体内外功能实验证实该轴可作为LUAD治疗的潜在靶点,为肿瘤表观遗传调控提供了新见解。
肺腺癌(LUAD)作为非小细胞肺癌的主要亚型,其高异质性和易转移特性导致患者五年生存率不足15.9%。尽管手术和靶向治疗取得进展,但早期复发和转移仍是临床难题。近年研究发现,环状RNA(circRNA)和RNA甲基化修饰(m6A)在肿瘤中发挥关键作用,但circRNA如何通过m6A修饰调控自噬影响LUAD进展尚不明确。
温州医科大学附属第一医院的研究团队在《Molecular Cancer》发表研究,发现circRAPGEF5在LUAD中高表达,通过结合m6A阅读蛋白IGF2BP2的KH3-4结构域,稳定核孔蛋白NUP160的mRNA,抑制自噬流并促进肿瘤恶性表型。该研究首次揭示了m6A修饰的circRNA通过RNA结合蛋白-核孔复合体轴调控自噬的新机制。
研究采用93例LUAD临床样本和细胞模型,结合RNA pull down、质谱分析、RNA免疫共沉淀(RIP)和m6A甲基化检测(MeRIP)等技术,发现circRAPGEF5与IGF2BP2直接互作;通过构建基因敲除/过表达模型和裸鼠移植瘤实验,证实该轴通过抑制PI3K/AKT/mTOR通路相关自噬促进肿瘤进展。
主要结果
circRAPGEF5抑制自噬驱动LUAD恶性进展
过表达circRAPGEF5显著降低自噬标志物LC3-II/I比值并增加P62积累,使用自噬抑制剂3-MA可逆转其促转移效应。
m6A修饰调控circRAPGEF5-IGF2BP2互作
MeRIP-PCR显示circRAPGEF5存在m6A超甲基化,甲基转移酶METTL3调控其表达。截断实验证实IGF2BP2通过KH3-4结构域特异性结合circRAPGEF5。
IGF2BP2稳定NUP160 mRNA促进肿瘤进展
RIP和荧光原位杂交(FISH)显示IGF2BP2与NUP160共定位,放线菌素D实验证实IGF2BP2延长NUP160 mRNA半衰期。敲除NUP160可恢复自噬并抑制肿瘤生长。
体内验证circRAPGEF5/IGF2BP2/NUP160轴功能
裸鼠模型中,circRAPGEF5过表达组肿瘤体积增大3.2倍,伴随IGF2BP2/NUP160上调及自噬流抑制。临床样本分析显示该轴表达与患者不良预后显著相关。
结论与意义
该研究阐明了一条由m6A修饰的circRAPGEF5驱动的级联通路:circRAPGEF5m6A-IGF2BP2-NUP160通过抑制自噬促进LUAD进展。这不仅为理解肿瘤表观遗传调控提供了新视角,更揭示了以核孔复合体为靶点的治疗策略潜力。研究提出的circRAPGEF5/IGF2BP2/NUP160轴可作为LUAD诊断标志物和联合治疗靶点,尤其为克服现有疗法耐药性提供了新思路。
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