中南大学熊炜、曾朝阳团队发现鼻咽癌新的潜在治疗靶点

日期:2021年09月07日 来源:iNature 作者: 【打印】 【关闭】

         环状RNA(circRNA)在人体细胞中广泛表达,与癌症的发展密切相关。然而,它们很少在鼻咽癌 (NPC) 的背景下进行研究。

2021年8月31日,中南大学熊炜及曾朝阳共同通讯Molecular Cancer (IF=27.40)在线发表题为“ Circular RNA circRNF13 inhibits proliferation and metastasis of nasopharyngeal carcinoma via SUMO2 的研究论文,该研究发现circRNF13在NPC临床组织和NPC细胞中低水平稳定表达。体内外实验表明circRNF13抑制NPC增殖和转移。此外,circRNF13通过与SUMO2基因的3'-非翻译区(3'-UTR)结合并延长SUMO2 mRNA的半衰期来激活SUMO2蛋白。SUMO2 的上调通过 GLUT1 的 SUMOylation 和泛素化促进 GLUT1 降解,通过抑制糖酵解来调节 AMPK-mTOR 通路,最终导致 NPC 的增殖和转移。

  总之,该研究结果表明一种新的 circRNF13 通过 circRNF13-SUMO2-GLUT1 轴在 NPC 的发展中发挥重要作用。该研究表明circRNF13通过与SUMO2结合介导NPC糖酵解,为进一步阐明NPC的发病机制和靶向治疗提供了重要的理论基础。

  鼻咽癌 (NPC) 是鼻咽部上皮起源的恶性肿瘤,在中国南方和东南亚的发病率高达千分之一。由于鼻咽癌发生在鼻咽部,其早期症状不明显,但鼻咽癌有很强的侵袭和转移倾向。临床研究表明,大约 70% 的 NPC 患者会发生颈部淋巴结转移,几乎所有晚期患者都会向颅底浸润性生长。然而,迄今为止,涉及NPC发展,特别是转移过程的分子机制仍不清楚。因此,需要进一步了解鼻咽癌的发病机制,以制定更有效的治疗策略来对抗这种疾病。

  环状RNA(circRNA)是近年来新发现的一类非编码RNA,对其生物学功能及与疾病关系的研究已成为生物医学研究的前沿。CircRNAs 是一组具有环状结构但缺少 polyA 尾的 RNA。它们不易被 RNA 酶降解,并且由于其特殊的环结构而具有非常稳定的特性。近年来,随着新一代测序技术的发展,越来越多的circRNA被发现,目前已在各种人类细胞类型的转录组中鉴定出超过30,000个circRNA。越来越多的研究发现,circRNA在众多生命过程中具有重要作用,并参与了包括恶性肿瘤在内的多种人类疾病的发生。尽管已经鉴定了许多 circRNA,但绝大多数 circRNA 的功能仍不清楚,尤其是在 NPC 中。

文章模式图(图源自Molecular Cancer )

  细胞内蛋白泛素化是一种重要的翻译后修饰,广泛存在于真核细胞中。绝大多数细胞内蛋白质通过泛素依赖性蛋白酶体途径降解。Small ubiquitin-like modifier 2 (SUMO2) 是 SUMO 家族的成员,SUMOylation 是一种泛素样蛋白修饰。SUMO 化和泛素化通常发生在底物蛋白的相同赖氨酸残基上,而 SUMO 化有时会在转录因子的调控中拮抗泛素化。SUMOylation 还可以促进修饰的细胞质、线粒体和膜蛋白的泛素化和降解,作为在各种生物过程中募集泛素 E3 连接酶的信号。

  葡萄糖转运蛋白(GLUTs)是体内最重要的跨膜蛋白之一,负责葡萄糖在身体不同组织和器官中的转运和重吸收。GLUT1在肝癌、胃癌、乳腺癌等多种肿瘤中的高表达,参与了肿瘤转移、增殖等恶性表型的调控。GLUT1通过大量摄取葡萄糖为糖酵解提供有利条件,为肿瘤细胞提供更多的能量和合成原料。此外,糖酵解产生的大量乳酸改变了肿瘤细胞的微环境,更有利于肿瘤细胞的侵袭和转移。

  在这项研究中,鉴定了一种新的 circRNA 分子 circRNF13(circBase ID:has_circ_0001346),它在 NPC 中低水平表达。通过体外和体内实验评估了 NPC 细胞中 circRNF13 的增殖和转移。进一步研究表明,circRNF13直接结合并稳定SUMO2 mRNA,通过SUMO化和泛素化的方式上调SUMO2的蛋白水平并促进GLUT1降解,从而抑制NPC的糖酵解过程和增殖、迁移和侵袭。 

  

   参考消息:

  https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01409-4

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