ESRP1

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Jerry 导读： 越来越多的证据表明环状RNA (circRNAs)在癌症的发生和发展中起着关键作用。了解circRNAs在肿瘤发生发展中的功能和潜在机制，有望发现新的诊断指标和治疗靶点。 7月11日，南京医科大学王学浩院士团队在期刊《Molecular Cancer》上发表了研究论文，题为“ESRP1-mediated biogenesis of circPTPN12 inhibits hepatocellular carcinoma progression by PDLIM2/ NF-κB pathway”。本研究发现，在HCC中，circPTPN12的下调与不良预后相关。CircPTPN12在体外和体内均表现出抑制HCC细胞增殖的作用。机制上，RNA测序分析揭示了NF-κB信号通路是circPTPN12的靶向通路。在功能上，circPTPN12与PDLIM2的PDZ结构域相互作用，促进P65的泛素化。此外，circPTPN12通过促进PDLIM2的去泛素化，加强了PDLIM2/OTUD6B复合物的组装。ESRP1被鉴定与pre-PTPN12结合，从而促进circPTPN12的产生。总之，研究结果表明circPTPN12参与调节PDLIM2功能，影响HCC的进展。 ESRP1/circPTPN12/PDLIM2/NF-κB轴有望成为HCC的新治疗靶点。 https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02056-1#Sec1 研究背景 01 肝细胞癌（HCC）构成了原发性肝癌病例的75-85%，在2020年全球癌症诊断中排名第六，在癌症相关死亡中排名第三。临床分期指南为HCC患者的治疗决策提供指导，早期病例通常从部分肝切除术和肝移植等根治性方法中获益。由于症状出现较晚，晚期病例占HCC诊断的50%以上，因此需要对这些患者进行系统性治疗。在过去的十年中，开发了越来越多的靶向药物，如仑伐替尼和卡博替尼。然而，并非所有患者都能从这些治疗中获益。研究基因调控网络中影响细胞生存的关键靶点对于将分子特征转化为实用的临床应用至关重要。 近期的研究证据强烈支持环状RNA（circRNA）是肿瘤发生的标志物，它作为主控基因调节器，在转录和转录后表观遗传水平上影响各种肿瘤的发生和发展。与线性RNA相比，circRNA缺乏5'和3'末端，使其在结构上更加稳定。这种结构特性扩大了circRNA的潜在治疗应用。多项研究表明，circRNA主要存在于细胞质中，并执行三种关键功能：吸附miRNAs、与蛋白质相互作用，并可能编码功能性肽。例如，circPLCE1编码一种新型蛋白质，可抑制NF-κB信号通路。研究人员揭示了circMTCL1通过与C1QBP相互作用而稳定β-连环蛋白通路的作用。此外，研究人员还展示了circCUL2作为miR-203a-3p吸附剂的功能，上调MyD88依赖的NF-κB通路，促进胰腺导管腺癌进展。 CircPTPN12通过NF-κB途径促进P65降解抑制HCC的进展 02 为了进一步阐明CircPTPN12在肝细胞癌（HCC）进展中的调节机制，研究人员对转染了过表达CircPTPN12的MHCC-97 H细胞进行了RNA测序。结果显示，共有1372个基因下调，618个基因上调。对下调基因的富集分析揭示，过表达CircPTPN12会抑制NF-κB信号通路。在此研究中，蛋白质免疫印迹分析显示，CircPTPN12表达升高导致P65蛋白水平降低，但不影响磷酸化的P65（p-p65）水平。免疫荧光进一步验证了这些发现。这些发现强烈表明，CircPTPN12通过调节P65蛋白表达对NF-κB通路发挥调节作用。进一步研究发现，CircPTPN12并不影响P65基因的转录。因此，研究人员推测CircPTPN12通过影响P65蛋白的后翻译修饰来调节其蛋白水平。随后的研究结果表明，CircPTPN12促进P65的泛素化。研究人员特别评估了P65在环己烯咪唑(CHX)这种蛋白质合成抑制剂存在的情况下的蛋白质表达情况。随着时间的推移，P65的蛋白质水平出现了下降。为了更深入地了解CircPTPN12'的抗肿瘤作用对P65的依赖性，研究人员用P65 siRNA处理过表达CircPTPN12的MHCC-97 H细胞。有趣的是，CircPTPN12对HCC的显著抗肿瘤作用明显减弱。 研究发现共同表明，CircPTPN12通过靶向P65来抑制HCC的进展，从而导致NF-κB信号通路的失活。 图1：CircPTPN12通过促进p65降解来抑制HCC的进展，并通过NF-κB通路实现 CircPTPN12在体内抑制HCC细胞的生长 03 为了评估CircPTPN12对HCC细胞体外生长的影响，研究人员将HCC细胞通过皮下注射注入裸鼠体内。图2A和B所示的结果显示，在过表达CircPTPN12的小鼠异种移植模型中，肿瘤生长速度显著减慢，肿瘤重量减少，而CircPTPN12敲低在HCC细胞中则产生了相反的效果。随后进行了免疫组织化学（IHC）分析，以验证CircPTPN12在体内的效应。与对照组相比，在CircPTPN12过表达的肿瘤中，Ki67的分布显著降低，而CircPTPN12敲低则产生了相反的效果。此外，IHC分析证实，在CircPTPN12敲低后，PDLIM2蛋白表达显著降低，而在CircPTPN12过表达时则出现了相反的趋势。此外，P65的表达水平与PDLIM2表达呈负相关。综上所述， 这些发现共同表明CircPTPN12在体内具有强大的抑制肿瘤生长的作用。 图2：CircPTPN12在体内能抑制HCC细胞的生长 研究意义 04 本研究强调了CircPTPN12在抑制肝癌进展中的作用，通过抑制细胞增殖和促进细胞凋亡来实现这一作用。通过形成一个由CircPTPN12、PDLIM2和OTUD6B蛋白-RNA三元复合物组成的复合物，维持PDLIM2表达，CircPTPN12协调调节NF-κB信号通路，从而促进PDLIM2介导的P65蛋白的泛素化降解。此外，ESRP1被确定为肝癌中CircPTPN12表达的调节因子。这项研究对我们理解肝癌中的环RNA具有重要意义，可能为揭示人类肝癌诊断和治疗的诊断生物标志物和治疗靶点提供有价值的洞见。 参考资料： https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02056-1#Sec1 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 北京｜07月12日 ▶ 2024单细胞组学在风湿免疫疾病研究与诊疗中的应用研讨会 🕓 北京｜09月20日-21日 ▶ 第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会欢迎您的参与！ 点击对应文字 查看详情

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Jerry 导读： 肿瘤转移严重限制了胃癌患者的预后。RNA结合蛋白(RBPs)在肿瘤转移中起着至关重要的作用，但对其在胃癌中的作用的研究有限。 12月19日，华中科技大学刘炜圳/陶凯雄研究团队在期刊《Cell Death Discovery》上发表了题为“ESRP1-driven alternative splicing of CLSTN1 inhibits the metastasis of gastric cancer”的研究论文，该研究中，研究人员发现上皮细胞中RBP特异性的ESRP1在调节胃癌细胞的转移中起重要作用。ESRP1与胃癌患者远处转移和淋巴结转移呈负相关。 研究人员在体外和体内证明了ESRP1抑制胃癌的迁移和侵袭。本研究突出了ESRP1在胃癌转移调控中的作用，并扩展了其机制。这些结果为ESRP1和CLSTN1成为胃癌转移的治疗靶点提供了可能。 https://www.nature.com/articles/s41420-023-01757-8 研究背景 01 胃癌是最常见的恶性肿瘤之一，每年超过100万例，占所有癌症诊断的5.6%。 胃癌由于起病隐匿，缺乏具体的临床表现，常在晚期确诊，伴有局部、区域性或远处转移。肿瘤转移是影响胃癌预后的主要因素，早期胃癌5年生存率高达70%，晚期胃癌5年生存率不足30%。因此，筛选与胃癌转移相关的靶点，探讨其功能和潜在机制，有助于改善胃癌患者的治疗和预后。 RNA结合蛋白(RBPs)是一类进化上高度保守的蛋白质，具有RNA结合结构域，使其能够与RNA相互作用。RBPs占所有蛋白质编码基因的约10%。它们参与mRNA的选择性剪接调节、转运和定位，在维持基因组多样性和稳定性方面发挥重要作用。研究表明，RBPs与肿瘤发生发展密切相关，可通过调控pre- mrna选择性剪接影响肿瘤细胞增殖、上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)等过程。 研究进展 02 为了进一步验证ESRP1对胃癌转移的影响，研究人员以内源性ESRP1表达水平较低的SGC7901和BGC823为基础，构建了2株ESRP1过表达胃癌细胞株。侵袭实验表明，过表达ESRP1后，胃癌细胞的迁移和侵袭能力下降。Ecadherin和Ncadherin是上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)的两个重要指标。研究人员还发现，胃癌细胞过表达ESRP1后，Ecadherin表达增加，Ncadherin表达减少，提示ESRP1可能抑制EMT过程。然后研究人员通过小鼠尾静脉注射实验验证了ESRP1在体内的功能。结果显示，esrp1过表达组肺转移瘤结节数量明显低于对照组。小鼠肺免疫组化结果显示，ESRP1过表达组肺转移灶中Ecadherin的表达显著升高。 体外和体内研究表明，过表达ESRP1可抑制胃癌的迁移和侵袭 ESRP1敲低后，AGS细胞和MKN45细胞在侵袭实验中表现出迁移和侵袭增加，Ecadherin表达减少，Ncadherin表达增加，提示细胞可能发生间质转移，注射MKN45 shESRP1细胞小鼠肺转移结节增加，转移灶中Ecadherin蛋白水平降低进一步证实了这一点。 这些结果表明，ESRP1抑制胃癌细胞的转移。 为了研究CLSTN1在胃癌转移中的作用，研究人员构建了全长(CLSTN1- f)和截断(CLSTN1- s)过表达质粒。通过侵袭实验，研究人员发现过表达截断的CLSTN1 (CLSTN1- s)显著降低了胃癌细胞的迁移和侵袭，而过表达CLSTN1- f促进了胃癌细胞的迁移和侵袭。此外，研究人员检测了CLSTN1对关键EMT蛋白的影响，发现CLSTN1- s促进Ecadherin蛋白表达，抑制Ncadherin表达，而CLSTN1- f则相反，提示CLSTN1- s可能介导ESRP1诱导的胃癌转移抑制。 这些结果表明CLSTN1-S在介导ESRP1抑制胃癌细胞转移中起关键作用。 CLSTN1外显子11剪接介导ESRP1诱导的胃癌细胞转移抑制 研究结论 03 综上所述，本研究证实了ESRP1的表达和CLSTN1剪接水平在体外、体内和临床样品中与胃癌转移呈负相关。本研究为ESRP1-CLSTN1的分子调控及其在胃癌转移中的作用提供了新的见解。深入了解ESRP1-CLSTN1的分子调控将有助于设计治疗或预防胃癌转移的新策略。 参考资料： https://www.nature.com/articles/s41420-023-01757-8 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 北京｜12月19日-20日 ▶第四届单细胞测序技术应用研讨会暨单细胞&空间组学研讨会（日程稍后公布） 点击对应文字 查看详情