胰腺導(dǎo)管腺癌（PDAC）已成為最致命的癌癥類型之一，在美國每年導(dǎo)致超過48,220名患者死亡。PDAC各個(gè)階段的5年生存率為10%，其緩慢地改善落后于大多數(shù)其他腫瘤疾病。PDAC的醫(yī)療管理具有很大的挑戰(zhàn)性，因?yàn)榇蠹s15%-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(lián)合化療方案延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)移性胰腺導(dǎo)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(jié)合紫杉醇（GA）。然而，患者的存活率仍然沒有達(dá)到預(yù)期，這促使科學(xué)家們加緊開發(fā)PDAC中的生物標(biāo)志物選擇療法。
環(huán)狀RNAs（circRNAs）是真核生物中具有組織特異性和細(xì)胞特異性表達(dá)模式的內(nèi)源性生物分子，其特征是一個(gè)連續(xù)的共價(jià)閉合環(huán)，無5′ cap結(jié)構(gòu)或 3′ poly A尾。其生物發(fā)生是由線性pre-mRNA下游3’剪接位點(diǎn)和上游5’剪接位點(diǎn)之間的一個(gè)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(cè)內(nèi)含子側(cè)翼序列的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這使得供體位點(diǎn)和受體位點(diǎn)彼此接近。這種環(huán)可以通過反向重復(fù)序列元件（例如Alu元件）之間的堿基配對(duì)，或者通過結(jié)合RNA結(jié)合蛋白（RBPs）（例如QKI或RNA結(jié)合蛋白FUS和側(cè)翼內(nèi)含子中的特定基序）來介導(dǎo)。越來越多的證據(jù)表明circRNAs存在于各種惡性細(xì)胞中，并調(diào)節(jié)廣泛的生物學(xué)過程，如腫瘤形成、進(jìn)展、復(fù)發(fā)和耐藥性。circRNAs的不同功能特征不斷出現(xiàn)，包括作為miRNA海綿、與蛋白質(zhì)相互作用、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄和剪接、翻譯成肽等。circRNAs在PDAC發(fā)病機(jī)制中的潛在機(jī)制尚不清楚，需要進(jìn)一步探索，由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)錄因子阻遏物，其屬于BTB/POZ家族。有新的研究發(fā)現(xiàn)NAC1在幾種類型的人類癌癥中過表達(dá)，包括卵巢癌、宮頸癌、乳腺癌和結(jié)腸癌。它參與各種腫瘤生物學(xué)過程，如細(xì)胞生長(zhǎng)和存活、遷移和侵襲、以及對(duì)化療藥物的耐藥性。最近的研究報(bào)道了NAC1在癌細(xì)胞存活中的重要作用的分子機(jī)制之一涉及由HMGB-1（高遷移率族蛋白B1）介導(dǎo)的自噬反應(yīng)。對(duì)自噬理解的不斷進(jìn)步，總是會(huì)引發(fā)關(guān)于它是促進(jìn)腫瘤還是抑制腫瘤的爭(zhēng)論。盡管可能會(huì)造成困惑，目前已經(jīng)開展了干預(yù)自噬在癌癥治療中的臨床試驗(yàn)，主要集中在抑制自噬。在PDAC中，自噬抑制和免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）治療的組合可能成為現(xiàn)實(shí)，其理論基礎(chǔ)是增強(qiáng)自噬選擇性地降解MHC-1以促進(jìn)免疫逃避。然而，NAC-1與自噬之間的調(diào)節(jié)關(guān)系以及circRNAs對(duì)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(fā)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(bào)道了一種由FUS誘導(dǎo)的新型自噬促進(jìn)circRNA circRHOBTB3，其在PDAC中高表達(dá)。并揭示了circRHOBTB3作為miRNA海綿維持miR-600靶基因NACC1的表達(dá)水平，從而通過抑制Akt/mTOR通路增加PDAC細(xì)胞的自噬通量以適應(yīng)腫瘤發(fā)展的機(jī)制。
Fig1. circRHOBTB3通過miR-600/NACC1/Akt/mTOR通路促進(jìn)自噬促進(jìn)PDAC細(xì)胞惡性進(jìn)展的機(jī)制
之前的研究中，研究人員對(duì)3對(duì)PDAC和鄰近正常組織進(jìn)行高通量測(cè)序以鑒定差異表達(dá)的 circRNAs，鑒定了一種新型自噬促進(jìn)circRNA circRHOBTB3，其在PDAC細(xì)胞系和組織中高表達(dá)的。qRT-PCR進(jìn)一步驗(yàn)證了circRHOBTB3在PDAC組織和細(xì)胞系中的表達(dá)。FISH實(shí)驗(yàn)顯示其位于PDAC細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中。功能獲得性和缺失性實(shí)驗(yàn)顯示circRHOBTB3在體外和體內(nèi)促進(jìn)PDAC進(jìn)展，證實(shí)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(shí)驗(yàn)、RIP、熒光素酶報(bào)告基因分析驗(yàn)證了circRHOBTB3的調(diào)控機(jī)制。發(fā)現(xiàn)circRHOBTB3直接與miR-600結(jié)合，隨后充當(dāng)miRNA海綿以維持miR-600靶基因NACC1的表達(dá)水平，這可通過Akt/mTOR通路促進(jìn)PDAC細(xì)胞的自噬反應(yīng)以適應(yīng)增殖。此外，RNA結(jié)合蛋白FUS（FUS）直接與pre-RHOBTB3 mRNA結(jié)合以介導(dǎo)circRHOBTB3的生物發(fā)生。臨床上，circRHOBTB3、miR-600和NACC1的表達(dá)水平與PDAC患者的預(yù)后相關(guān)，是PDAC患者的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。
Fig3. FUS與pre-RHOBTB3 mRNA結(jié)合，介導(dǎo)circRHOBTB3的生物發(fā)生
總之，本研究結(jié)果表明FUS介導(dǎo)的circRHOBTB3作為腫瘤激活劑通過調(diào)節(jié)miR-600/NACC1/Akt/mTOR軸調(diào)控的自噬來促進(jìn)PDAC細(xì)胞增殖。這些發(fā)現(xiàn)拓展了對(duì)circRNA和自噬在PDAC進(jìn)展中功能作用的理解，并突出了circRHOBTB3在生物標(biāo)志物選擇或聯(lián)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(biāo)記的miRNA探針、生物素標(biāo)記的circRNA探針均由銳博生物提供！
