Mol. Cancer 揭示非小细胞肺癌治疗新靶点

研究背景

肺癌是世界上最常见的恶性肿瘤之一，已成为我国城市人口恶性肿瘤死亡原因的首位。非小细胞肺癌(NSCLC) 约占所有肺癌的80%，约75%的患者发现时已处于中晚期，5年生存率很低。

文献来源

近日，江苏大学联合南通大学研究人员在《Molecular Cancer》上面发表题为"Circ6834 suppresses non-small cell lung cancer progression by destabilizing ANHAK and regulating miR-873-5p/TXNIP axis"的研究论文

研究发现circ6834是一种具有肿瘤抑制作用的circRNA，通过与TGF-β/Smad信号通路形成负反馈回路来抑制NSCLC的进展，成为NSCLC的新治疗靶点。

项目研究

通过对NSCLC患者的肿瘤组织和邻近非肿瘤组织进行RNA测序分析差异表达circRNA，进一步筛选得到circ6834分子并鉴定其环状特性，亚细胞定位分析circ6834主要分布NSCLC细胞质中。临床数据发现低水平的circ6834与NSCLC患者的晚期TNM分期相关，且具有更短的生存时间。

Fig.1 NSCLC中失调circRNA的鉴定和验证

紧接着研究了circ6834分子功能。在NSCLC细胞中circ6834过表达抑制了细胞增殖，迁移和侵袭能力，凋亡增加，以及促进NSCLC细胞获得上皮表型；另外，小鼠体内构建异种移植肿瘤和肺转移模型，circ6834过表达显著抑制了肿瘤增殖和转移能力，也就是说circ6834在体外和体内均有效抑制了NSCLC的生长和转移。

Fig.2 Circ6834 过表达抑制 NSCLC 生长和转移

GO分析中circ6834参与对TGF-β的细胞应答，并与NSCLC细胞中的TGF-β/Smad信号通路和EMT相关。为了验证这一点，研究使用TGF-β处理NSCLC细胞后，细胞形态转变为间充质表型，circ6834的表达呈时间和剂量依赖性发生显著降低，并且EPB41L5(circ6834母源基因)水平也降低了；据报道，RNA结合蛋白震动（QKI）可以在EMT过程中通过结合内含子QKI反应元件（QRE）来调节circRNA生物合成。于是进一步研究QKI与TGF-β、circ6834的相关性，结果表明QKI与TGF-β处理的circ6834表达降低相关。

众所周知，TGF-β通过EMT诱导癌症转移，而circ 6834被证实抑制NSCLC转移，本研究中发现circ6834过表达可以逆转TGF-β诱导的迁移和侵袭、间充质表型，并抑制了TGF-β通路激活。总之，circ 6834可能是TGF-β诱导的EMT和NSCLC转移的调控因子。

Fig.3 Circ6834 响应 TGF-β 刺激并抑制 TGF-β 诱导的 EMT

为了进一步研究circ6834在NSCLC中的分子机制，通过TRAP测定了与circ6834结合的靶蛋白AHNAK-已被报道为TGF-β诱导的EMT的重要调节剂。研究表明AHNAK过表达逆转了circ6834介导的NSCLC细胞迁移和侵袭抑制。进一步蛋白稳定性和泛素化研究表明，circ6834可能与AHNAK相互作用，并促进其泛素化介导的TRIM25在NSCLC细胞中的降解。

Fig.4 Circ6834 与 AHNAK 蛋白相互作用

CircRNA 作为 miRNA 分子海绵调节癌症基因表达，作者在此基础上对circ6834-miRNA机制展开研究，筛选并验证了circ6834与miR-873-5p的互作；将mimics模拟物与circ6834过表达质粒共转染到NSCLC细胞中，miR-873-5 p逆转了circ 6834对NSCLC细胞的抑制作用。

Fig.5 Circ6834 充当 miR-873-5p 海绵

通过RNA-seq与miRWalk数据库预测circ6834调控的miR-873-5p靶基因，得到靶标-TXNIP。通过双荧光素酶报告基因实验证明了miR-873-5p 对 TXNIP 的调控作用，敲低 TXNIP 可逆转 circ6834 过表达对 NSCLC 细胞增殖、迁移和侵袭的抑制；一些列数据证明了Circ6834 调节 miR-873-5p/TXNIP 的信号轴。

Fig.6 Circ6834 调节 miR-873-5p/TXNIP 轴

研究结论

总体而言，作者发现circ6834在NSCLC中下调，并且验证了circ6834过表达可以抑制NSCLC的生长和转移；TGF-β处理和QKI敲低可以下调Circ6834表达；同时，circ6834抑制TGF-β诱导的Smad通路激活和EMT。Circ6834 通过诱导 TRIM25 介导的泛素化和 AHNAK 降解并作为 miR-873-5p 海绵上调 TXINP 表达来发挥这些作用；这些发现表明，circ6834在NSCLC中起着抑癌作用，是NSCLC治疗的潜在靶点。

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