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胶质母细胞瘤(GBM)是最常见的原发性恶性脑肿瘤,多发生于中枢神经系统,是人类最致命的癌症之一。在GBM的治疗上,以手术、放疗、化疗或其他综合治疗为主的患者术后易复发,预后差,平均存活期约为15个月,而个性化治疗往往存在成功率低且副作用大的问题。因此,急需开发新的治疗方法,特别是那些针对复杂基因调控网络的治疗方法。天津武警后勤学院附属医院梁海乾主任研究团队对GBM相关的非编码RNA进行了深入研究,发现 circNT5E能够作为miRNA-422a的海绵吸附体,抑制其活性,进而影响胶质母细胞瘤的肿瘤发生。该文章发表在Cancer Research(IF=9.13)上。
首先研究人员利用ceRNA芯片对GBM临床样本中差异表达的RNA(circRNA、lncRNA、mRNA)进行了筛选,并挑选了548个表达上调的circRNA/lncRNA进行进一步的研究。通过TargetScan预测,确定38个高潜在的miRNA-442a海绵吸附体,并利用生物素标记的miRNA pulldown实验,锁定了目标circRNA—hsa_circ_0077232 (circNT5E)。
在确定目标后,研究人员对circNT5E介导的GBM表型进行了一定的研究,体内外实验表明,circNT5E不仅对GBM细胞的增殖、凋亡、迁移及侵袭有一定的影响,还能有效促进体内GBM肿瘤的形成。对circNT5E发生机制的研究结果显示,circNT5E是由线性NT5E的第3至第9个外显子闭合环化而成的,RNA编辑酶ADARB2能够通过与线性NT5E前体的结合,解除ADAR-1对circNT5E转录的抑制,从而提高GBM中circNT5E的表达量。
那么circNT5E在GBM中到底是如何行使其功能的呢?综合考虑生物素标记的miRNA pulldown实验结果,circNT5E的编码能力以及circNT5E大量稳定存在于GBM细胞质中的事实,研究人员决定从ceRNA的角度来进行深入分析。研究结果表明,circNT5E可作为miRNA-422a的海绵吸附体影响其下游靶基因的表达。进一步实验表明,circNT5E能够通过与miRNA-422a的结合,解除miRNA-422对其下游靶基因的抑制作用,进而影响GBM细胞的增殖、凋亡、迁移及侵袭。
至此,研究人员明确了GBM中circNT5E的作用机制,高表达的RNA编辑酶ADARB2作用于线性NT5E前体上,解除ADAR-1对circNT5E转录的抑制,与此同时,高表达的circNT5E通过吸附到miRNA-422a上,解除其对下游靶基因的抑制作用,并通过激活Akt、Smad2等信号通路来促进GBM细胞的增殖、迁移及侵袭等活动。
该研究利用高通量的方法筛选GBM相关的非编码RNA,大大提高了确定研究目标的效率。在锁定目标circNT5E后,通过大量的表型及功能试验,对GBM中circNT5E的形成机制及作用机制进行了详细的阐述。该研究成果对GBM新的治疗方法具有一定指导性意义。该研究获得国家自然科学基金、天津市卫生行业重点攻关项目等项目的资助。
通讯作者简介
梁海乾 主任医师
神经外科学博士、主任医师、硕士研究生导师。武警后勤学院附属医院神经外三科(颅底与内镜神经外科)主任。
临床工作:
目前主要从事脑肿瘤显微手术和内镜手术。擅长胶质瘤、脑膜瘤、垂体瘤、颅咽管瘤、听神经瘤、血管母细胞瘤等脑部肿瘤的手术及综合治疗。
科研工作:聚焦胶质瘤及垂体瘤的基础研究,领衔的科研团队发现了难治性垂体瘤及恶性胶质瘤相关分子机制,科研成果相继在Cancer Research、JBC、Cancer Letters等国际期刊发表。主持和参与国家自然科学基金、天津市自然科学基金、武警部队科研项目20余项,获省部级科技进步奖3项。
社会任职:全军神经外科学会神经肿瘤专业委员会委员,天津市神经外科学会委员,中国胶质瘤协作组(CGCG)委员。
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