骨肉瘤(OS)是最普遍的原發性惡性骨腫瘤,在青少年和兒童中的發病率很高。它起源于間充質細胞,具有浸潤生長快、早期肺轉移和復發率高的特點。研究表明,局部OS患者的5總年生存率在65%至75%之間,而復發和轉移性腫瘤患者的5年總生存率僅為20%。盡管輔助化療和手術切除等OS治療方法取得了重大進展,但在過去的30年中,生存率已經趨于穩定,并且不太令人滿意。事實上,目前尚未發現OS的特異性診斷和預后生物標志物。因此,迫切需要鑒定有希望的OS治療靶點。
環狀RNAs(circRNAs)調節真核細胞的各種功能。根據剪接事件的順序和不同的中間體,circRNAs的生物發生存在兩種機制:典型剪接體誘導的剪接和非典型套索剪接。越來越多的研究表明,circRNAs通過充當microRNAs(miRNAs)海綿、與RNA結合蛋白相互作用以及通過調節靶基因的表觀遺傳、轉錄或翻譯改變來調節多種生理和病理生理過程。已發現異常的circRNA表達與各種癌癥的發病機制相關,并對基因表達、細胞侵襲、細胞周期進程、遷移、凋亡和增殖發揮重要的調節作用。此外,circRNA由于其結構穩定性、進化保守性、豐度和器官特異性被認為具有很高的診斷和治療潛力。然而,迄今為止,circRNAs在OS中的作用尚不清楚。
近日,南方醫科大學珠江醫院林荔軍課題組和南方醫科大學劉求真課題組在Journal of Experimental & Clinical Cancer Research(IF11.160)期刊上發表了題為Circular RNA circ_001422 promotes the progression and metastasis of osteosarcoma via the miR-195-5p/FGF2/PI3K/Akt axis的研究論文。該研究發現了一種新的環狀RNA circ_001422,其可通過靶向miR-195-5p/FGF2/PI3K/Akt軸對OS增殖和轉移發揮促癌作用,暗示circ_001422可能是OS的潛在治療靶點。
首先,研究人員利用生物信息學分析和高通量RNA測序鑒定了OS和相鄰非癌組織之間差異表達的circRNAs,發現了一種新型、豐富的circRNA circ_001422,其主要位于細胞質中,可促進OS進展。
Fig1. circ_001422在OS中的鑒定與表征
隨后,研究人員使用qRT-PCR檢測臨床標本和細胞系中circ_001422的表達水平。結果顯示與非癌樣本相比,Circ_001422在OS細胞系和組織中的表達顯著增加。通過分析circ_001422表達與55例招募的OS患者的臨床病理特征,發現在OS患者中,較高的circ_001422表達與更晚期的臨床分期、更大的腫瘤大小、更高的遠處轉移發生率和更差的總生存期顯著相關。
Fig2. circ_001422表達與臨床特征的相關性
為了探索circ_001422在OS細胞中的作用,研究人員通過功能缺失性和功能獲得性實驗發現circ_001422敲低顯著抑制了體內和體外OS細胞的增殖和轉移,并促進細胞凋亡;而circ_001422過表達則發揮相反的作用。
Fig3. 敲低circ_001422可抑制OS細胞的增殖和轉移
最后,研究人員采用RNA免疫沉淀、熒光原位雜交、生物信息學數據庫分析、RNA pulldown實驗、雙熒光素酶報告基因分析、mRNA測序和挽救實驗等方法,以破譯由circ_001422調控的競爭性內源性RNA調控網絡。發現circ_001422和miR-195-5p之間的競爭性相互作用提高了FGF2的表達,同時也啟動了PI3K/Akt信號。這些事件增強了OS細胞的惡性特征。
Fig4. circ_001422/miR-195-5p/FGF2軸在OS進展和轉移中的生物學作用示意圖
總之,本研究結果表明Circ_001422通過調節miR-195-5p/FGF2/PI3K/Akt軸加速OS的腫瘤發生和轉移,暗示circ_001422可以作為治療OS的治療靶點。
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本研究使用到的circRNA FISH探針&FISH試劑盒、miRNA mimic/inhibitor、agomir/antagomir及其NC、EdU細胞增殖檢測試劑盒、RNA pulldown生物素標記circRNA探針均由銳博生物提供!
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原文鏈接:https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-021-02027-0

