?子科生物報道：腫瘤轉(zhuǎn)移是導致死亡的主要原因，約占癌癥死亡的90%。在轉(zhuǎn)移的早期階段，一部分癌細胞經(jīng)歷上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-to-mesenchymal transition, EMT)，通過這種轉(zhuǎn)化，它們獲得間質(zhì)特征，并獲得從原發(fā)部位擴散到遠處器官的能力。一旦癌細胞從原發(fā)部位逃逸，轉(zhuǎn)移性癌細胞很難根除，發(fā)展成為無法治愈的疾病。因此，闡明腫瘤轉(zhuǎn)移過程的機制，確定可行的治療靶點是克服腫瘤轉(zhuǎn)移的首要任務。

越來越多的證據(jù)支持失調(diào)的環(huán)狀RNA (circRNAs)在腫瘤轉(zhuǎn)移中的作用。circRNAs是一類共價封閉RNA分子，由前體mRNA通過反剪接產(chǎn)生，在生理條件下受到嚴格控制。然而，在一定的應激條件下，pre-mRNA發(fā)生異常剪接，導致circRNA生物合成失調(diào)。例如，TGFβ刺激通過激活剪接因子Quaking來調(diào)節(jié)circRNA的生物合成，從而改變circRNA的表達。因此，失調(diào)的環(huán)狀RNA通過充當miRNA海綿、蛋白質(zhì)誘餌或編碼小肽來影響癌癥特征。

近日，中國四川大學華西醫(yī)院的研究人員在Nature Communications上發(fā)表了一篇題為“TGFβ激活的環(huán)狀RNA通過增強IGF2BP3介導的PDPN mRNA穩(wěn)定性促進腫瘤轉(zhuǎn)移”的研究論文。

本研究發(fā)現(xiàn)了一種名為circITGB6的保守circRNA，它是TGFβ介導的EMT過程中不可或缺的因子。circITGB6在轉(zhuǎn)移性癌樣本中表達顯著上調(diào)，其高豐度與結(jié)直腸癌(CRC)患者預后不良密切相關(guān)。利用PEI包被siRNA靶向circITGB6，可有效抑制小鼠腫瘤肝轉(zhuǎn)移，延長腫瘤生存期。這項研究支持了circITGB6在TGFβ信號傳導中的重要作用，并強調(diào)了靶向circITGB6用于癌癥治療的前景。

盡管circRNAs與腫瘤轉(zhuǎn)移之間的關(guān)系最近已被證實，但circRNAs在TGFβ介導的EMT過程中的詳細意義尚不清楚?？紤]到TGFβ抑制劑作為抗轉(zhuǎn)移藥物在臨床評估中的表現(xiàn)并不令人滿意，對這一問題的研究至關(guān)重要。在本研究中，研究小組發(fā)現(xiàn)，來自ITGB6基因的高度保守環(huán)狀RNA circITGB6 (hsa_circ_0056856)受到TGFβ的強烈誘導，其表達在人類轉(zhuǎn)移性癌癥樣本中顯著上調(diào)。其高豐度與結(jié)直腸癌患者預后不良密切相關(guān)。

為了鑒定與circITGB6相互作用的蛋白質(zhì)，研究人員將生物素化的正義(S)或反義(AS) DNA寡聚物引入細胞，然后使用RNA下拉實驗鑒定circITGB6結(jié)合的蛋白質(zhì)。在circITGB6的潛在相互作用蛋白中，RNA結(jié)合蛋白胰島素樣生長因子2 mRNA結(jié)合蛋白3 (IGF2BP3)豐度最高，得分最高。利用反義探針或體外轉(zhuǎn)錄和環(huán)化RNA驗證了circITGB6與IGF2BP3的關(guān)聯(lián)。此外，使用抗IGF2BP3抗體的RNA免疫沉淀(RIP)實驗進一步證實了IGF2BP3與circITGB6之間的相互作用，CD44 mRNA作為陽性對照。研究人員證實內(nèi)源性circITGB6和IGF2BP3在A549細胞中的胞質(zhì)共定位不依賴于circITGB6敲除或TGFβ應激。因此，本研究結(jié)果有力地支持circITGB6和IGF2BP3之間的相互作用不是細胞類型/組織特異性的。

為了研究IGF2BP3是否參與了circITGB6的轉(zhuǎn)移促進作用，研究人員生成了兩個獨立的靶向IGF2BP3的shRNA，并將它們遞送到circITGB6- oe穩(wěn)定細胞中。結(jié)果表明，敲低IGF2BP3可減弱circITGB6對EMT標志物表達和細胞遷移的影響。綜上所述，IGF2BP3可能作為circitgb6相關(guān)因子促進EMT過程和細胞遷移。

此外，circITGB6的促轉(zhuǎn)移作用主要是由于其能夠直接與IGF2BP3相互作用，穩(wěn)定PDPN基因的mRNA，該基因編碼Podoplanin (PDPN)， PDPN是誘導EMT和轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵效應蛋白。重要的是，體內(nèi)注射靶向circITGB6的聚乙烯亞胺(PEI)包被siRNA可顯著抑制小鼠腫瘤的肝轉(zhuǎn)移，延長其生存時間。

這些發(fā)現(xiàn)揭示了TGFβ調(diào)控的環(huán)狀RNA在腫瘤轉(zhuǎn)移中的作用，并表明circITGB6是TGFβ的關(guān)鍵效應因子和癌癥治療的潛在靶點。

Li K, et al. A circular RNA activated by TGFβ promotes tumor metastasis through enhancing IGF2BP3-mediated PDPN mRNA stability. Nature Communications, 2023, 14(1): 6876.