胰腺導管腺癌（PDAC）已成為最致命的癌癥類型之一，在美國每年導致超過48,220名患者死亡。PDAC各個階段的5年生存率為10%，其緩慢地改善落后于大多數其他腫瘤疾病。PDAC的醫療管理具有很大的挑戰性，因為大約15%-20%的患者在可切除的腫瘤階段被診斷出來，而其他療法則以化療或輔助化療為主。令人鼓舞的是，有效的聯合化療方案延長了轉移性胰腺導管腺癌（PDAC）患者的生存期，例如mFOLFIRINOX（氟尿嘧啶、亞葉酸、伊立替康和奧沙利鉑）和鹽酸吉西他濱加納米顆粒白蛋白結合紫杉醇（GA）。然而，患者的存活率仍然沒有達到預期，這促使科學家們加緊開發PDAC中的生物標志物選擇療法。
環狀RNAs（circRNAs）是真核生物中具有組織特異性和細胞特異性表達模式的內源性生物分子，其特征是一個連續的共價閉合環，無5′ cap結構或 3′ poly A尾。其生物發生是由線性pre-mRNA下游3’剪接位點和上游5’剪接位點之間的一個稱為“反向剪接”的非典型連接形成的。反向剪接依賴于每一側內含子側翼序列的環狀結構，這使得供體位點和受體位點彼此接近。這種環可以通過反向重復序列元件（例如Alu元件）之間的堿基配對，或者通過結合RNA結合蛋白（RBPs）（例如QKI或RNA結合蛋白FUS和側翼內含子中的特定基序）來介導。越來越多的證據表明circRNAs存在于各種惡性細胞中，并調節廣泛的生物學過程，如腫瘤形成、進展、復發和耐藥性。circRNAs的不同功能特征不斷出現，包括作為miRNA海綿、與蛋白質相互作用、調節轉錄和剪接、翻譯成肽等。circRNAs在PDAC發病機制中的潛在機制尚不清楚，需要進一步探索，由于其獨特的結構和豐富的功能，可能為PDAC的靶向治療提供新的視角。
NAC1（Nucleus accumbens-1）由NACC1基因編碼的轉錄因子阻遏物，其屬于BTB/POZ家族。有新的研究發現NAC1在幾種類型的人類癌癥中過表達，包括卵巢癌、宮頸癌、乳腺癌和結腸癌。它參與各種腫瘤生物學過程，如細胞生長和存活、遷移和侵襲、以及對化療藥物的耐藥性。最近的研究報道了NAC1在癌細胞存活中的重要作用的分子機制之一涉及由HMGB-1（高遷移率族蛋白B1）介導的自噬反應。對自噬理解的不斷進步，總是會引發關于它是促進腫瘤還是抑制腫瘤的爭論。盡管可能會造成困惑，目前已經開展了干預自噬在癌癥治療中的臨床試驗，主要集中在抑制自噬。在PDAC中，自噬抑制和免疫檢查點阻斷（ICB）治療的組合可能成為現實，其理論基礎是增強自噬選擇性地降解MHC-1以促進免疫逃避。然而，NAC-1與自噬之間的調節關系以及circRNAs對它們的影響在很大程度上仍未得到探索。
今日，Journal of Experimental & Clinical Cancer Research（IF11.161）期刊發表了一篇題為FUS-induced circRHOBTB3 facilitates cell proliferation via miR-600/NACC1 mediated autophagy response in pancreatic ductal adenocarcinoma的研究論文，報道了一種由FUS誘導的新型自噬促進circRNA circRHOBTB3，其在PDAC中高表達。并揭示了circRHOBTB3作為miRNA海綿維持miR-600靶基因NACC1的表達水平，從而通過抑制Akt/mTOR通路增加PDAC細胞的自噬通量以適應腫瘤發展的機制。
Fig1. circRHOBTB3通過miR-600/NACC1/Akt/mTOR通路促進自噬促進PDAC細胞惡性進展的機制
之前的研究中，研究人員對3對PDAC和鄰近正常組織進行高通量測序以鑒定差異表達的 circRNAs，鑒定了一種新型自噬促進circRNA circRHOBTB3，其在PDAC細胞系和組織中高表達的。qRT-PCR進一步驗證了circRHOBTB3在PDAC組織和細胞系中的表達。FISH實驗顯示其位于PDAC細胞的細胞質中。功能獲得性和缺失性實驗顯示circRHOBTB3在體外和體內促進PDAC進展，證實了其致癌作用。
Fig2. circRHOBTB3的鑒定及其特征
隨后，研究人員通過pull-down實驗、RIP、熒光素酶報告基因分析驗證了circRHOBTB3的調控機制。發現circRHOBTB3直接與miR-600結合，隨后充當miRNA海綿以維持miR-600靶基因NACC1的表達水平，這可通過Akt/mTOR通路促進PDAC細胞的自噬反應以適應增殖。此外，RNA結合蛋白FUS（FUS）直接與pre-RHOBTB3 mRNA結合以介導circRHOBTB3的生物發生。臨床上，circRHOBTB3、miR-600和NACC1的表達水平與PDAC患者的預后相關，是PDAC患者的獨立危險因素。
Fig3. FUS與pre-RHOBTB3 mRNA結合，介導circRHOBTB3的生物發生
總之，本研究結果表明FUS介導的circRHOBTB3作為腫瘤激活劑通過調節miR-600/NACC1/Akt/mTOR軸調控的自噬來促進PDAC細胞增殖。這些發現拓展了對circRNA和自噬在PDAC進展中功能作用的理解，并突出了circRHOBTB3在生物標志物選擇或聯合治療中的重要性。
原文鏈接：https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-021-02063-w
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本研究使用到的circRNA siRNA及其NC、circRNA FISH探針&試劑盒、FAM標記的miRNA探針、生物素標記的circRNA探針均由銳博生物提供！
