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《Cell Death and Disease》MicroRNA-379-5p:卵巢癌治疗新希望,靶向调控打破化疗困境
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月28日 来源:Cell Death & Disease 8.1
卵巢癌(Ovarian cancer,OC)作为女性生殖器官中极具侵袭性的恶性肿瘤,严重威胁着女性的生命健康。其 5 年生存率一直处于较低水平,这主要是因为肿瘤容易复发,且癌细胞对化疗药物产生耐药性。癌症干细胞(Cancer stem cells,CSCs)在其中扮演着关键角色,它们不仅具有强大的肿瘤形成能力、自我更新能力,还对常规化疗药物有很强的抗性,就像一群 “顽固分子”,在化疗后存活下来并促使肿瘤复发。
目前针对卵巢癌的治疗面临诸多挑战,传统化疗药物虽然能杀死大部分癌细胞,但对 CSCs 却效果不佳。因此,寻找新的治疗靶点和策略成为攻克卵巢癌的关键。
在这样的背景下,CSIR - 印度化学生物学研究所(CSIR-Indian Institute of Chemical Biology)的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦在微小 RNA(MicroRNAs,miRNAs)上,这类小分子 RNA 在生物过程中发挥着重要的调控作用。研究发现,miR-379-5p 在多种癌症中表现出抑制肿瘤的能力,然而其在卵巢癌中的具体作用机制尚不清楚。于是,研究人员针对 miR-379-5p 对卵巢癌 CSCs 的影响及相关机制展开研究。
研究人员通过一系列实验,取得了重要成果。相关论文发表在Cell Death and Disease期刊上。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:首先是细胞实验技术,包括多种卵巢癌细胞系(如 OVCAR3、SKOV3 等)的培养,通过不同的培养条件富集 CSCs。同时,从卵巢癌患者新鲜切除的肿瘤组织中分离和培养肿瘤细胞,这为研究提供了临床样本支持。其次,运用分子生物学技术,如转染 miR-379-5p 模拟物、siRNA 等,改变细胞内相关基因的表达水平;进行实时荧光定量 PCR(qRT-PCR)分析,检测基因和 miRNA 的表达量。此外,还利用了动物实验技术,构建裸鼠异种移植模型,在体内研究 miR-379-5p 对肿瘤生长的影响。最后,通过免疫组化、蛋白质免疫印迹(Western blotting)等技术检测蛋白表达和相关信号通路的变化。
下面来看具体的研究结果:
miR-379-5p 在卵巢癌 CSCs 中表达下调:通过生物信息学分析多个卵巢癌相关数据集,研究人员发现 miR-379-5p 在卵巢癌组织和 CSCs 富集的球体培养物中显著下调。进一步通过 qRT-PCR 验证,在多种卵巢癌细胞系和患者肿瘤样本来源的球体中,miR-379-5p 的表达量均较低。这表明 miR-379-5p 的下调可能与卵巢癌 CSCs 的维持和增殖有关。
miR-379-5p 抑制顺铂诱导的 CSC 扩张:在体外实验中,过表达 miR-379-5p 可有效减少顺铂处理后卵巢癌细胞系(SKOV3 和 OVCAR3)中 CSCs(CD44+CD117+细胞)的比例。在体内异种移植模型中,过表达 miR-379-5p 的肿瘤异种移植物在顺铂治疗后,肿瘤体积明显缩小,生长受到抑制,且肿瘤组织中 CD44+CD117+细胞数量显著减少。这说明 miR-379-5p 能够抑制顺铂诱导的 CSC 扩张,从而抑制肿瘤生长。
miR-379-5p 降低卵巢癌 CSCs 的干性并增加其对顺铂的敏感性:富集 CSC 群体后发现,过表达 miR-379-5p 可增强卵巢癌 CSCs 对顺铂的敏感性,通过 PI 活死检测和 CFDA/PI 活死成像分析均证实了这一点。同时,miR-379-5p 过表达还降低了 CSC 标记基因(Sox2、Oct4 和 Nanog)的表达。这表明 miR-379-5p 能够促进顺铂对 CSCs 的杀伤作用,降低其干性。
RAD18 是 miR-379-5p 的直接靶点且在卵巢癌 CSCs 中高表达:通过生物信息学预测和双荧光素酶报告基因实验,研究人员证实 RAD18 是 miR-379-5p 的直接靶点。在卵巢癌 CSCs 中,尤其是在 SKOV3、OVCAR3 和 OV2008 CD44+CD117+细胞的球体培养物中,RAD18 表达水平较高。这为后续研究 miR-379-5p 通过调控 RAD18 发挥作用奠定了基础。
沉默 RAD18 抑制 CSCs 并增强顺铂疗效:使用 siRNA 沉默 RAD18 表达后,顺铂诱导的 CSC 富集明显减少,在多种卵巢癌细胞系来源的 CSCs 中,RAD18 缺陷型细胞对顺铂的细胞毒性增加。在体内实验中,RAD18 缺陷型细胞形成的异种移植肿瘤在顺铂治疗后,肿瘤再生较慢,肿瘤负担较低。这说明 RAD18 在调节顺铂诱导的 CSC 富集方面起着重要作用,沉默 RAD18 可增强顺铂对 CSCs 的疗效。
miR-379-5p 通过调节 RAD18 影响 DNA 修复和突变:CSCs 具有较强的 DNA 修复能力,这是其耐药的重要原因之一。研究发现,过表达 miR-379-5p 的细胞在顺铂处理后,γH2AX(DNA 损伤标记物)积累增加,DNA 修复能力受损,且顺铂诱导的突变减少。这表明 miR-379-5p 通过抑制 RAD18 表达,增加 DNA 损伤积累,抑制 DNA 修复和突变。
miR-379-5p 抑制肿瘤细胞增殖并诱导 DNA 损伤:在体内异种移植模型中,过表达 miR-379-5p 的卵巢肿瘤异种移植物在顺铂处理后,肿瘤细胞增殖受到抑制,DNA 损伤积累增加。免疫组化分析显示,肿瘤组织中 γH2AX 积累增多,ki-67(细胞增殖标记物)水平降低。这进一步证明了 miR-379-5p 在体内能够限制卵巢癌的生长。
miR-379-5p 调节 TLS 通路并诱导 CSCs 凋亡:研究表明,miR-379-5p 通过抑制 RAD18,减少了增殖细胞核抗原(PCNA)的单泛素化,从而阻止了跨损伤合成(TLS)聚合酶 Polη 招募到 DNA 损伤位点,抑制了损伤旁路修复。这导致 DNA 损伤持续存在,激活了 p53 介导的细胞周期停滞和凋亡途径。通过蛋白质免疫印迹、免疫荧光染色等实验均证实了这一机制。
研究结论和讨论部分指出,本研究首次揭示了 miR-379-5p 通过靶向 RAD18/Polη 轴抑制卵巢癌 CSCs 并降低顺铂耐药的新机制。miR-379-5p 的过表达能够抑制 CSCs 的生长和自我更新,增强卵巢癌 CSCs 对顺铂的敏感性,为卵巢癌的治疗提供了新的潜在靶点和策略。这一研究成果有望为克服卵巢癌化疗耐药问题带来新的突破,为开发更有效的卵巢癌治疗方法提供理论依据,在卵巢癌治疗领域具有重要的意义。
不过,目前该研究仍存在一些局限性。虽然在细胞实验和动物模型中取得了有意义的结果,但距离临床应用还有一定距离。未来需要进一步开展临床试验,验证 miR-379-5p 在人体中的治疗效果和安全性。同时,还需要深入研究 miR-379-5p 与其他分子之间的相互作用,以及如何更好地将这一研究成果转化为实际的治疗手段,以造福广大卵巢癌患者。
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