tRF-Gly-CCC-012 通过 HNRNPC/PHGDH 轴促进胰腺癌的恶性进程

胰腺癌（PC）恶性进展与tRNA衍生物tRF-Gly-CCC-012高表达相关，其通过结合HNRNPC抑制泛素化降解，上调PHGDH促进增殖和转移。

Xiaohong Li|Yue Pan|Luolin Zhou|Lei Qi|Jingjing Lu

南通大学附属医院临床医学研究中心，中国南通226001

摘要

胰腺癌（PC）是一种极具破坏性的疾病，其发病率和死亡率持续上升，其特征是疾病晚期才被发现且进展迅速，这凸显了开发有效治疗方法的迫切需求。近期研究表明，tRNA衍生的片段（tRFs）可能是癌症的治疗靶点和生物标志物。在本研究中，我们发现了一种与癌症相关的tRF——tRF-Gly-CCC-012，它在胰腺癌组织和细胞系中高度表达。FISH分析和核/细胞质RNA分离实验表明，tRF-Gly-CCC-012主要位于细胞质中。敲低tRF-Gly-CCC-012可以抑制胰腺癌细胞的恶性表型，而其过表达则会促进胰腺癌类器官的恶性发展。体内实验进一步证实，抑制tRF-Gly-CCC-012能够抑制胰腺癌细胞的生长。机制研究表明，tRF-Gly-CCC-012通过上调参与丝氨酸合成的PHGDH基因的表达来发挥作用。RNA pull-down实验结合质谱（MS）分析显示，tRF-Gly-CCC-012特异性结合到HNRNPC的162–306氨基酸区域。此外，tRF-Gly-CCC-012通过抑制HNRNPC的泛素化和降解来增强其蛋白表达，从而上调PHGDH的表达，促进胰腺癌的恶性进展。这些发现表明tRF-Gly-CCC-012可作为胰腺癌的可行诊断生物标志物，为检测和临床干预策略提供新的思路。

引言

胰腺癌（PC）预后较差，是美国癌症死亡率的第四大原因，五年生存率约为10% [1]。这一结果主要归因于诊断延迟，超过80%的患者在疾病晚期才被确诊，且有效的治疗选择有限 [2]。因此，发现新的治疗靶点对于改善临床预后至关重要。

高通量测序和微阵列技术的发展促进了转移RNA衍生小RNA（tsRNAs）的发现。根据切割位点和长度，这些小RNA被分为tRNA衍生的片段（tRFs）和tRNA衍生的应激诱导RNA（tiRNAs）。其中，tRFs作为一类重要的调控RNA受到关注。由于它们参与基因沉默、翻译调控和RNA稳定性等关键过程，因此具有作为癌症生物标志物和治疗靶点的巨大潜力 [3],[4]。例如，tRF-Leu-AAG和tRF-Pro-CGG已被确定为胰腺癌的潜在诊断生物标志物和治疗靶点，能够抑制细胞增殖并促进细胞凋亡 [3],[5]。此外，tRF-19-Q1Q89PJZ通过抑制己糖激酶1介导的糖酵解来抑制胰腺癌细胞的恶性发展 [6]；tRF-18-8R6546D2通过直接沉默ASCL2来促进胰腺癌的恶性进展，进而调控下游基因如MYC和CASP3 [7]；tRF-GluCTC-0005来自PDAC外泌体，能够激活肝星状细胞（HSCs）并促进髓系来源的抑制细胞（MDSC）的浸润，从而建立转移前微环境（PMNs）[8]。然而，tRF-Gly-CCC-012在胰腺癌发病机制中的作用尚待确定。

人们对RNA结合蛋白（RBPs）在肿瘤学中的兴趣日益增加，因为它们的高表达通常与不良临床预后相关 [9]。值得注意的是，异质核核糖核蛋白C（HNRNPC）是一种多功能RBP，在RNA剪接、3′端修饰、翻译和RNA表达调控中起关键作用 [10]。最新研究表明，HNRNPC通过与lncRNAs相互作用来稳定目标mRNA，例如在多发性骨髓瘤中通过FOXM1 mRNA稳定GLUT1/LDHA通路 [11],[12]。尽管HNRNPC参与癌症代谢，但其在PDAC中的功能及其与tRFs的相互作用仍大部分未知。因此，本研究旨在阐明tRF/HNRNPC轴的具体调控作用和分子机制。

我们的研究发现tRF-Gly-CCC-012是胰腺癌进展的关键调节因子，在调控细胞增殖和转移中起重要作用。进一步研究表明，tRF-Gly-CCC-012与HNRNPC结合，抑制其泛素化降解，从而上调PHGDH的表达，进而促进细胞增殖和转移。我们的发现揭示了这些调控因子驱动胰腺癌增殖和转移的机制，为新的治疗靶点提供了依据。

研究人群和样本收集

为了评估tRF-Gly-CCC-012在胰腺癌组织中的表达水平，我们从南通大学附属医院接受根治性手术的患者中收集了29对肿瘤组织和邻近的非肿瘤组织。所有样本均在化疗或放疗前获取，并保存在-80°C条件下直至使用。排除了术后诊断为良性肿瘤的患者。肿瘤组织和相应的非肿瘤组织均经过病理学验证。

tRF-Gly-CCC-012的异常表达促进了胰腺癌的恶性表型

tRFs作为癌症诊断和治疗的新靶点和生物标志物受到关注 [12]。我们重点研究了tRF-Gly-CCC-012（MINTbase_ID: tRF-30-PNR8YP9LON4V），这是一种由tRNA-Gly-CCC衍生的30个核苷酸组成的tRF，能够转运甘氨酸，并具有反密码子CCC。由于其异常的表达水平以及关于其生物学功能的有限研究，选择tRF-Gly-CCC-012进行深入研究。表达谱和结构数据来自MINTbase。

讨论

预计到2040年，胰腺癌将成为癌症相关死亡的第二大原因，其五年生存率将低于10%，这主要是由于其侵袭性和转移性 [1]。尽管治疗手段有所进步，但其高发病率和死亡率仍凸显了开发有效诊断工具和深入理解其分子发病机制的迫切需求 [1]。

高通量技术的最新进展揭示了一类新的非编码RNA——tRFs，它们是单链RNA

CRediT作者贡献声明

Xiaohong Li：撰写初稿、项目管理、实验设计、数据整理、概念构思。Yue Pan：软件开发、方法学设计、实验实施、数据分析。Luolin Zhou：监督工作、软件使用、方法学设计、实验指导。Lei Qi：撰写、审稿与编辑、数据可视化、项目管理和数据整理。Jingjing Lu：撰写、审稿与编辑、结果验证、资源获取、资金筹措、数据分析。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（NSFC，项目编号：82173363）的资助。

伦理声明

本研究已获得南通大学及其附属医院的伦理委员会批准。所有动物实验均遵循伦理指南（P20250306-043），临床研究也获得了授权（2024-L016）。