肿瘤|浙大和药大团队发现肠癌细胞竟会“丢弃”抑癌因子( 二 )


他们还发现circRHOBTB3的结合蛋白是ENO1和ENO2 。 也就是说 , circRHOBTB3可能通过与ENO1和ENO2等代谢酶相互作用 , 调节细胞内ROS水平 , 抑制肿瘤细胞增殖和EMT 。
为了验证circRHOBTB3在体内的功能 , 研究人员将过表达circRHOBTB3的HCT116细胞(CRC细胞系)皮下注射到裸鼠体内 , 构建了异种移植瘤模型 。 研究发现 , 与不表达circRHOBTB3的对照(EV)组相比 ,circRHOBTB3过表达(circRHOBTB3-OE)组的肿瘤体积和重量都显著更小 , 且细胞增殖能力也更弱(图4A、B、C) 。
而当他们在裸鼠脾脏接种实验中观察肝转移表型时发现 ,circRHOBTB3-OE组肝转移灶少于EV组(图4D、E) 。 更为有趣的是 , circRHOBTB3可以在异种移植瘤小鼠模型的血浆和尿液中检测到 , 而在野生型小鼠的血浆和尿液中则没有 。 此外 ,circRHOBTB3-OE组的血浆中circRHOBTB3的水平高于EV组(图4F、G) 。
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图4 circRHOBTB3功能的体内验证实验
根据这些数据 , 研究者们推测 CRC细胞必须通过外泌体分泌抑制肿瘤的circRHOBTB3来维持肿瘤侵袭和转移的特征 , 换言之 , CRC细胞有特殊的“排毒”机制 。
在随后的研究中 , 研究人员发现了circRHOBTB3的环化机制 , 还发现circRHOBTB3本身的顺式元件(141–240nt , 141-165nt , 216-240nt)可以调节circRHOBTB3通过外泌体的分泌过程(图5) 。
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图5 转染了截断的circRHOBTB3载体的细胞中circRHOBTB3外泌体分泌丰度
之前已经有研究发现 , ESCRT-II亚复合物作为一种RNA结合复合物 , 可以将RNA分选至外泌体[8]中 。 在该文研究中 , 他们发现 SNF8可以结合到circRHOBTB3的141-240nt区域 , 促进circRHOBTB3被分选至外泌体并分泌到胞外 。 他们将这个过程被定义为“肿瘤外泌体逃逸机制”(图6) 。
图6 SNF8敲低实验以及外源的RIP实验
受上述研究结果启发 , 研究人员设计了二代ASOs , 以增加circRHOBTB3的环化并减少分泌 , 这有望成为一种新的癌症治疗策略 。
研究人员设计了三种二代ASOs:一个靶向负环化的元件 (ASO-cir:266-290nt)和两个外泌体分泌的元件 (ASO-exo1:141-165nt , ASO-exo2:216-240nt)(图7) 。
通过实验他们发现 , ASO-cir确实能增加circRHOBTB3的环化 , 但circRHOBTB3的分泌却会同时增加;而ASO-exo1和ASO-exo2中 , 仅ASO-exo2 (以下简称ASO-exo)既增加circRHOBTB3的胞内水平 , 又阻断circRHOBTB3外泌体的分泌 。 因此 , 研究者们考虑进一步使用ASO-cir和ASO-exo , 研究二者联合治疗对结直肠癌的特异性和抗肿瘤效果 。
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图7 二代ASOs及其作用机制
研究人员验证了ASOs的联合用药的确比ASO-cir和ASO-exo的单独用药能产生更多的胞内circRHOBTB3 , 且小鼠实验的结果符合预期:ASO-cir联合ASO-exo确实显著提高了脾脏原发病灶中circRHOBTB3的表达 , 还可显著减少肿瘤恶病质 , 且能控制转移(图8) 。
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图8 ASOs体外及体内实验
总的来说 , 这项研究成果阐明了circRHOBTB3调节细胞间ROS和代谢途径来抑制CRC的进展的机制 , 还且提出了一种新的肿瘤逃逸理论 , 即 肿瘤细胞通过“排泄”肿瘤抑制circRNA来维持癌细胞的活性(“肿瘤外泌体逃逸机制”) 。