鼻咽癌(NPC)是一种起源于鼻咽上皮的恶性肿瘤。NPC早期症状不明显,但NPC有很强的侵袭和转移倾向。大部分患者会发生颈部淋巴结转移,晚期患者会出现颅底的浸润生长。目前,对于NPC发展尤其是转移的机制仍然不清楚。只有进一步了解发病机制后才能采取有效的治疗策略来对抗疾病。CircRNAs是近年来新发现的一类非编码核糖核酸,具有十分稳定的环状结构。随着高通量测序技术的发展,circRNAs被大量发现,越来越多的研究证明circRNAs在人类疾病的发生发展过程中发挥重要作用。尽管许多circRNAs已经被鉴定,但是在NPC中大部分的circRNAs的功能仍然不清楚。
细胞内蛋白质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。SUMO2是SUMO家族成员,调控泛素样蛋白修饰过程。GLUT1是葡萄糖转运蛋白的一种,在各种肿瘤中的高表达,如肝癌、胃癌和乳腺癌,与恶性表型的调节有关,如肿瘤转移和增殖[1,2]。虽然对GLUT1的转录调控研究较多,但是对GLUT1翻译后的修饰研究相对较少,尤其是泛素化修饰。仅有少量研究发现,SALL4将泛素连接酶CUL4B募集到GLUT1,进而降低了GLUT1表达水平;泛素连接酶家族SCF复合物Skp2通过泛素化Akt降低GLUT1的表达并抑制肿瘤细胞的糖酵解[3.4]。
为进一步揭示GLUT1翻译后的泛素化修饰。上周,熊炜研究员和曾朝阳研究员(中南大学肿瘤研究所)共同通讯在Mol Cancer发表文章Circular RNA circRNF13 inhibits proliferation and metastasis of nasopharyngeal carcinoma via SUMO2。研究结果揭示了一个新的circRNF13通过 circRNF13-SUMO2-GLUT1轴在NPC的发展中起着重要的作用。本研究提示circRNF13通过与SUMO2结合介导NPC糖酵解,为进一步阐明NPC病的发病机制和靶向治疗提供了重要的理论依据。
如图1所示,作者对NPC细胞系进行高通量测序发现了一些没有被报道过的circRNAs。也有一些被报道在NPC中有功能的circRNAs,例如circMAN1A2在患者血清中高表达。这里作者选择circRNF13主要是因为其在NPC细胞高表达,而在NPE组织中没有高表达。熊教授课题组之前已有多篇研究发现,CircSETD3和CircCRIM1均在NPC的发展中发挥促癌基因的功能[5,6]。同时,也有其它的研究发现不同的circRNAs在NPC中发挥着促进或者抑制NPC发展的作用。
图1
作者利用二代测序技术在鼻咽癌细胞中筛选了一种新的环状RNA, circRNF13。使用RT-PCR和FISH荧光定位发现,相比于12例正常NPE标本,circRNF13在NPC标本中低表达,且主要分布在细胞核中。在功能上,采用MTT和流式检测细胞的增殖能力;使用划痕和Transwell实验检测细胞迁移和侵袭能力;利用克隆形成实验检测细胞的克隆能力;使用海马糖酵解应激试验检测细胞的糖酵解能力。发现circRNF13主要发挥抑癌功能。进一步通过体内实验发现,circRNF13在体内抑制鼻咽癌的增殖和转移。在机制上,如图2所示,通过circRNA Pull-down和双荧光素酶报告基因实验发现circRNF13与SUMO2基因的3 ‘ – UTR区域结合,延长SUMO2 mRNA 的一半寿命。GLUT1通过MPK-mTOR通路抑制糖酵解,最终导致鼻咽癌细胞的增殖和转移。而上调SUMO2通过泛素化则可以促进GLUT1降解。该研究探讨了circRNA参与泛素化修饰,影响鼻咽癌的糖酵解,为进一步阐明鼻咽癌的发病机制及靶向治疗提供了重要的理论依据。
图2
原文链接:https://doi.org/10.1186/s12943-021-01409-4
参考文献:
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