领星携手中山大学第一附属医院张弩教授揭示 circRNA 调控胶质母细胞瘤发生机制

2021-03-23 15:15 来源:丁香园 作者:
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近日,领星与中山大学第一附属医院张弩教授合作撰写学术论文「Circular RNA-encoded oncogenic E-cadherin variant promotes glioblastoma tumorigenicity through activation of EGFR–STAT3 signalling」,发表于「Nature Cell Biology」,IF:20.042。

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研究背景(Background)

胶质母细胞瘤(GBM)是一种常见的、恶性脑部神经肿瘤,其中约 50% 的患者携带驱动基因 EGFR 突变。

CirRNAs 通常代指闭合环状 RNAs,已有研究表明部分 circRNA 能够翻译成蛋白,参与调控神经发育等过程。然而,有关 circRNA 调控 GBM 发生的研究较为缺乏。

本研究中,作者鉴定出胶质母细胞瘤中高表达的环状 RNA(circ-E-Cadherin),其编码的蛋白能够特异性激活 EGFR-STAT3 促进 GBM 的发生。


研究结果(Results)

1,Circ-E-Cad 能够翻译成蛋白,且在 GBM 中高表达

作者分别通过 10 组配对的肿瘤组织及癌旁对照组织的转录组测序、核糖体印记测序分析,鉴定出 Circ-E-Cad 在肿瘤组织及 PDO(Patient Derived Organoid)中高表达。同时,circ-E-Cad 高表达肿瘤患者生存期更短。

进一步通过分析,作者发现 Circ-E-Cad 能够翻译成由 254 氨基酸组成的蛋白质,其末端由 14 个特异的氨基酸组成。

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▲ Circ-E-Cad 在 GBM 中高表达且与预后相关

2,Circ-E-Cad 参与调控肿瘤的发生

作者分别在 GSCH2S 中构建 circ-E-Cad 过表达细胞系,在 GSC387 和 GSC4121 中构建 circ-E-Cad 敲减细胞系。通过细胞学实验证实 circ-E-Cad 与肿瘤细胞的干性相关,提示其参与调控了肿瘤的发生。

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▲ Circ-E-Cad 参与调控肿瘤的发生

3,Circ-E-Cad 作为分泌蛋白,其 C 端与 EGFR 的 CR2 结构域结合

为了探究 circ-E-Cad 具体的调控机制,作者完成了 circ-E-Cad 末端蛋白的体外纯化,通过截断体等实验发现其 C 端能够特异性的结合 EGFR 的 CR2 结构域。

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▲ Circ-E-Cad 与 EGFR 相互作用

4,Circ-E-Cad 是一种不依赖表皮生长因子的激活通路

已知 EGFR 能够受到表皮生长因子 EGF 的刺激,作者分别使用 EGF 和 circ-E-Cad 与细胞孵育,发现 EGF 并不能激活下游 STAT3 等蛋白磷酸化,而 circ-E-Cad 则能够激活 STAT3 的磷酸化,这说明 circ-E-Cad 是一种不依赖于 EGF 的信号途径。

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▲ Circ-E-Cad 不依赖于表皮生长因子激活

5,靶向 Circ-E-Cad 能够增强抗 EGFR 抗肿瘤活性

最后,作者分别探究了 EGFR 抑制剂、circ-E-Cad 抑制剂的抗肿瘤活性。体内实验结果证实,单独使用 circ-E-Cad 抑制剂组的抗肿瘤效果明显优于单独使用 EGFR 抑制剂组。同时,当两种抑制剂同时使用时,具有最好的抗肿瘤活性。

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▲ Circ-E-Cad 抑制剂具有明显的抗肿瘤活性


研究结论(Conclusions)

本研究中,作者阐述了环状 RNA 编码的蛋白(circ-E-Cad)通过激活 EGFR-STAT3 信号通路调控胶质母细胞瘤的发生。此外,circ-E-Cad 抑制剂与 EGFR 靶向药物联合治疗有望成为脑胶质瘤治疗方案。


参考文献(References):

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图片来源:领星

编辑: 虞佳男

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