骨肉瘤(OS)是最普遍的原發(fā)性惡性骨腫瘤,在青少年和兒童中的發(fā)病率很高。它起源于間充質(zhì)細(xì)胞,具有浸潤生長快、早期肺轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)率高的特點(diǎn)。研究表明,局部OS患者的5總年生存率在65%至75%之間,而復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)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(shù)切除等OS治療方法取得了重大進(jìn)展,但在過去的30年中,生存率已經(jīng)趨于穩(wěn)定,并且不太令人滿意。事實(shí)上,目前尚未發(fā)現(xiàn)OS的特異性診斷和預(yù)后生物標(biāo)志物。因此,迫切需要鑒定有希望的OS治療靶點(diǎn)。
環(huán)狀RNAs(circRNAs)調(diào)節(jié)真核細(xì)胞的各種功能。根據(jù)剪接事件的順序和不同的中間體,circRNAs的生物發(fā)生存在兩種機(jī)制:典型剪接體誘導(dǎo)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(dāng)microRNAs(miRNAs)海綿、與RNA結(jié)合蛋白相互作用以及通過調(diào)節(jié)靶基因的表觀遺傳、轉(zhuǎn)錄或翻譯改變來調(diào)節(jié)多種生理和病理生理過程。已發(fā)現(xiàn)異常的circRNA表達(dá)與各種癌癥的發(fā)病機(jī)制相關(guān),并對(duì)基因表達(dá)、細(xì)胞侵襲、細(xì)胞周期進(jìn)程、遷移、凋亡和增殖發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。此外,circRNA由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、進(jìn)化保守性、豐度和器官特異性被認(rèn)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(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院林荔軍課題組和南方醫(yī)科大學(xué)劉求真課題組在Journal of Experimental & Clinical Cancer Research(IF11.160)期刊上發(fā)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(fā)現(xiàn)了一種新的環(huán)狀RNA circ_001422,其可通過靶向miR-195-5p/FGF2/PI3K/Akt軸對(duì)OS增殖和轉(zhuǎn)移發(fā)揮促癌作用,暗示circ_001422可能是OS的潛在治療靶點(diǎn)。
首先,研究人員利用生物信息學(xué)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(dá)的circRNAs,發(fā)現(xiàn)了一種新型、豐富的circRNA circ_001422,其主要位于細(xì)胞質(zhì)中,可促進(jìn)OS進(jìn)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(biāo)本和細(xì)胞系中circ_001422的表達(dá)水平。結(jié)果顯示與非癌樣本相比,Circ_001422在OS細(xì)胞系和組織中的表達(dá)顯著增加。通過分析circ_001422表達(dá)與55例招募的OS患者的臨床病理特征,發(fā)現(xiàn)在OS患者中,較高的circ_001422表達(dá)與更晚期的臨床分期、更大的腫瘤大小、更高的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移發(fā)生率和更差的總生存期顯著相關(guān)。
Fig2. circ_001422表達(dá)與臨床特征的相關(guān)性
為了探索circ_001422在OS細(xì)胞中的作用,研究人員通過功能缺失性和功能獲得性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)circ_001422敲低顯著抑制了體內(nèi)和體外OS細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)移,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡;而circ_001422過表達(dá)則發(fā)揮相反的作用。
Fig3. 敲低circ_001422可抑制OS細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)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(xué)數(shù)據(jù)庫分析、RNA pulldown實(shí)驗(yàn)、雙熒光素酶報(bào)告基因分析、mRNA測序和挽救實(shí)驗(yàn)等方法,以破譯由circ_001422調(diào)控的競爭性內(nèi)源性RNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。發(fā)現(xiàn)circ_001422和miR-195-5p之間的競爭性相互作用提高了FGF2的表達(dá),同時(shí)也啟動(dòng)了PI3K/Akt信號(hào)。這些事件增強(qiáng)了OS細(xì)胞的惡性特征。
Fig4. circ_001422/miR-195-5p/FGF2軸在OS進(jìn)展和轉(zhuǎn)移中的生物學(xué)作用示意圖
總之,本研究結(jié)果表明Circ_001422通過調(diào)節(jié)miR-195-5p/FGF2/PI3K/Akt軸加速OS的腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移,暗示circ_001422可以作為治療OS的治療靶點(diǎn)。
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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(xì)胞增殖檢測試劑盒、RNA pulldown生物素標(biāo)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

