黑色素瘤被认为起源于神经外胚层，恶性程度高且预后差。黑色素瘤有很强的扩散和转移倾向，易侵犯重要器官，转移性黑色素瘤细胞通常对药物产生耐药性，对放疗和化疗的敏感性较差。
不同于白种人黑色素瘤在组织学上的浅表扩散，亚洲黑色素瘤优先发生在肢端部位的皮肤上，进展更快，预后更差，确定一个能够抑制黑色素瘤细胞转移能力的可靠靶点，是黑色素瘤研究的主要挑战。
环状RNAs（circRNAs）是一种共价闭合的单链环状转录本，在许多生物过程尤其是肿瘤中发挥重要作用，然而，在特定类型的黑色素瘤中起关键作用的circRNA却很少研究。
2022年5月14号，北京大学肿瘤医院肿瘤研究所的孔燕副教授和郭军主任医师在JOURNAL OF EXPERIMENTAL & CLINICAL CANCER RESEARCH联合发表文章FMRP ligand circZNF609 destabilizes RAC1 mRNA to reduce metastasis in acral melanoma and cutaneous melanoma，研究结果表明，circZNF609通过circZNF609-FMRP-RAC1轴在肢端和皮肤黑色素瘤的转移中起着至关重要的作用，表明circZNF609通过与FMRP结合来调节RAC1 mRNA的稳定性，这可能为黑色素瘤的发病机制和治疗黑色素瘤提供新的潜在靶点。
作者首先建立了高侵袭性HMY-1亚型，对HMY-1细胞和高度侵袭性HMY-1细胞进行了circRNA转录组分析，共鉴定出13378个失调的CircRNA。考虑细胞和组织特异性，以及错误剪切的影响，作者进一步筛选参与黑色素瘤进展且高丰度的circRNA，发现只有circZNF609在皮肤黑色素瘤中下调，这与肢端黑色素瘤的趋势一致（图1）。随后，分别在角质形成细胞和黑色素瘤细胞系，以及原发性黑色素瘤组织和成对的肿瘤转移组织中检测到circZNF609的低表达。低表达的circZNF609影响黑色素瘤的进展和预后。
针对circZNF609的反向剪切位点，设计靶向干扰circZNF609的siRNA；同时，构建了circZNF609过表达质粒(广州吉赛生物)。进行功能实验（Transwell，Scratch，3D spheroid-based Matrigel invasion）发现，在体外条件下，circZNF609显著性抑制黑色素瘤细胞转移。进行异位成瘤实验，活体成像示踪荧光素酶标记的肿瘤细胞，发现circZNF609在体内抑制了皮肤黑色素瘤（A2058）和肢端黑色素瘤（HMY-1）的转移。
图1. 差异基因筛选和验证
筛选不同数据库，获得1个候选circZNF609相互作用蛋白FMRP，FMRP是一个RNA结合蛋白，参与肿瘤的EMT样调控。在黑色素瘤细胞内，pull-down和RIP实验证明circZNF609与FMRP的相互结合。
作者发现沉默或者过表达circZNF609，对FMRP的表达量和分布情况没有影响（图2）。对黑色素瘤细胞进行circZNF609干扰处理，并进行转录组测序，结合FMRP-IP的RNA测序结果，RAC1是下游失调的主要的mRNA分子。CircZNF609可能充当FMRP蛋白的支架发挥调控RAC1的功能。
图2. FMRP蛋白表达情况检测
QPCR验证发现，干扰FMRP可以提高RAC1 mRNA的稳定性，干扰circZNF609的表达可以发挥同样的效果，且与测序结果一致。结果表明circZNF609通过参与FMRP调节RAC1 mRNA的稳定性来影响RAC1的丰度。
已知RAC1在许多癌症中具有促肿瘤原性[1]。干扰RAC1可以抑制小鼠原位肿瘤的肺部转移。功能挽救试验发现，沉默RAC1在功能上消除了circZNF609缺失引起的黑色素瘤迁移和侵袭诱导。因此，circZNF609的抗转移作用由RAC1介导。
基于环状RNA翻译研究的增多，作者首先对circZNF609编码的多肽的功能进行了探究，它们对黑色素瘤细胞迁移和侵袭的效果没有显著性的影响，说明其蛋白翻译能力不是影响黑色素瘤细胞迁移和侵袭功能的关键机制。随后作者对circZNF609结合蛋白机制进行探索，发现circZNF609与FMRP的相互作用。基于FMRP作为较强的RBP，其下游mRNA靶点占转录组较大的比例，FMRP对RAC1的稳定性具有重要影响。CircZNF609可以直接结合FMRP并促进FMRP与RAC1 mRNA的相互作用，从而抑制RAC1 mRNA和蛋白质水平，抑制黑色素瘤转移（图3）。这些发现为进一步阐明皮肤和肢端黑色素瘤的发病机制和开发靶向治疗提供了重要的理论基础。
图3. CircZNF609参与黑色素瘤转移机制
原文链接：https://doi.org/10.1186/s13046-022-02357-7
参考文献;
[1].Tang Z, et al. GEPIA: a web server for cancer and normal gene expression profiling and interactive analyses. Nucleic Acids Res. 2017;45(W1):W98–W102.