肿瘤|浙大和药大团队发现肠癌细胞竟会“丢弃”抑癌因子环状|因子|基因|研究|患者|肿瘤

环状RNA（circRNA）是一种新兴的内源性非编码RNA（ncRNA），它们参与细胞增殖、粘附、凋亡和存活等多个生物学过程[1] 。
近年来， circRNAs在肿瘤领域也获得了越来越多的关注。有研究表明许多 circRNA能促进细胞周期发展，抑制或诱导肿瘤细胞凋亡以及抑制血管生成等等[2] ，各种不同的circRNAs在肿瘤发生发展过程中起着不同甚至相反的作用。
虽然越来越多的研究报道了乳腺癌、肺癌和结直肠癌中异常的circRNAs[3] ，但circRNAs在肿瘤细胞中的生物学功能、分子机制和环状模式尚不清楚。此外，还有研究提出circRNAs可以通过病理功能未知的外泌体分泌到循环中[4] ，且比线性RNAs更容易被分选进入外泌体。然而， circRNAs的外泌体特异性分选机制也仍然完全未知。
近日，来自浙江大学张红河和中国药科大学来茂德领衔的研究团队，阐明了circRHOBTB3在结直肠癌（CRC）进展中的生物学作用、环化过程和分泌途径，这一结果发表在 Molecular Cancer 期刊上。
他们发现，抑瘤circRHOBTB3通过外泌体被癌细胞排出，以维持结直肠癌细胞的活性。此外，他们还设计了靶向circRHOBTB3的环状化和分泌元件的反义寡核苷酸（ASOs），用于CRC的治疗。

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circRHOBTB3是宿主基因RHOBTB3转录后剪接和环状化而产生的一种circRNA 。 RHOBTB3作为Rho GTPase家族ATP酶，参与膜转运[5、6]和蛋白酶体降解[7] 。
先前的研究也表明circRHOBTB3在CRC、卵巢癌、胃癌和肝细胞癌（HCC）中作为肿瘤抑制circRNA 。然而，它的循环模式和外泌体分泌途径并未被阐释。
首先，研究人员分析了来自GEO数据库的12例CRC患者、21例HCC患者、32例胰腺腺癌（PAAD）患者和14例健康供体的血清外泌体的总RNA-seq数据。
结果显示，许多circRNAs在肿瘤患者血清外泌体中的表达程度不同（图1A），但在所有三种癌症来源的外泌体中，只有hsa_circ_0007444（circRHOBTB3）均表达上调（图1B），且其宿主基因RHOBTB3在三种肿瘤组织中的表达与正常组织相比均无显著性的增强（图1C）。

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图1 不同类型癌症中ircRHOBTB3在患者血清外泌体中的表达情况
然而，对来自浙江大学医学院邵逸夫医院体检的18例CRC患者和16例健康供者的血清样本数据分析发现，与健康供者相比，circRHOBTB3在CRC组织中显著下调，而宿主基因RHOBTB3显著上调（图2左二）。而且，在69个CRC组织样本中检测到的circRHOBTB3的表达结果显示，circRHOBTB3水平较高患者的总生存期更好（图2右一）。
图2 ircRHOBTB3在CRC组织中患者血清外泌体中的表达情况
于是，研究者不禁假设， circRHOBTB3是否具有抑癌作用？
为了验证这一点，他们先确定了 CRC患者血清外泌体中的circRHOBTB3确实来源于肿瘤细胞而非基质细胞（图3A），且circRHOBTB3水平在来自NCM460细胞（正常的肠上皮细胞系）的外泌体中最低（图3B）。进一步在RKO、HCT116细胞（CRC细胞系）中过表达或敲低circRHOBTB3 ，结果表明 circRHOBTB3可以抑制细胞迁移和侵袭能力（图3C）。

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图3 circRHOBTB3来源与功能的体外验证实验
并且，他们通过对circRHOBTB3敲除/重新表达细胞系RNA-Seq数据的分析，以及RT-qPCR验证发现，在circRHOBTB3敲除的细胞系中代谢、增殖和上皮间充质转化（EMT）通路相关基因显著上调，而circRHOBTB3的重新表达降低了这些基因的表达。此外， circRHOBTB3敲除的细胞系中ROS水平也显著升高。