circRNA在促进肿瘤转移中的作用

　　

肿瘤转移是导致死亡的主要原因，约占癌症死亡的90%。在转移的早期阶段，一部分癌细胞经历上皮-间质转化(epithelial-to-mesenchymal transition, EMT)，通过这种转化，它们获得间质特征，并获得从原发部位扩散到远处器官的能力。一旦癌细胞从原发部位逃逸，转移性癌细胞很难根除，发展成为无法治愈的疾病。因此，阐明肿瘤转移过程的机制，确定可行的治疗靶点是克服肿瘤转移的首要任务。

越来越多的证据支持失调的环状RNA (circRNAs)在肿瘤转移中的作用。circRNAs是一类共价封闭RNA分子，由前体mRNA通过反剪接产生，在生理条件下受到严格控制。然而，在一定的应激条件下，pre-mRNA发生异常剪接，导致circRNA生物合成失调。例如，TGFβ刺激通过激活剪接因子Quaking来调节circRNA的生物合成，从而改变circRNA的表达。因此，失调的环状RNA通过充当miRNA海绵、蛋白质诱饵或编码小肽来影响癌症特征。

近日，中国四川大学华西医院的研究人员在Nature Communications上发表了一篇题为“TGFβ激活的环状RNA通过增强IGF2BP3介导的PDPN mRNA稳定性促进肿瘤转移”的研究论文。

本研究发现了一种名为circITGB6的保守circRNA，它是TGFβ介导的EMT过程中不可或缺的因子。circITGB6在转移性癌样本中表达显著上调，其高丰度与结直肠癌(CRC)患者预后不良密切相关。利用PEI包被siRNA靶向circITGB6，可有效抑制小鼠肿瘤肝转移，延长肿瘤生存期。这项研究支持了circITGB6在TGFβ信号传导中的重要作用，并强调了靶向circITGB6用于癌症治疗的前景。

尽管circRNAs与肿瘤转移之间的关系最近已被证实，但circRNAs在TGFβ介导的EMT过程中的详细意义尚不清楚。考虑到TGFβ抑制剂作为抗转移药物在临床评估中的表现并不令人满意，对这一问题的研究至关重要。在本研究中，研究小组发现，来自ITGB6基因的高度保守环状RNA circITGB6 (hsa_circ_0056856)受到TGFβ的强烈诱导，其表达在人类转移性癌症样本中显著上调。其高丰度与结直肠癌患者预后不良密切相关。

为了鉴定与circITGB6相互作用的蛋白质，研究人员将生物素化的正义(S)或反义(AS) DNA寡聚物引入细胞，然后使用RNA下拉实验鉴定circITGB6结合的蛋白质。在circITGB6的潜在相互作用蛋白中，RNA结合蛋白胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白3 (IGF2BP3)丰度最高，得分最高。利用反义探针或体外转录和环化RNA验证了circITGB6与IGF2BP3的关联。此外，使用抗IGF2BP3抗体的RNA免疫沉淀(RIP)实验进一步证实了IGF2BP3与circITGB6之间的相互作用，CD44 mRNA作为阳性对照。研究人员证实内源性circITGB6和IGF2BP3在A549细胞中的胞质共定位不依赖于circITGB6敲除或TGFβ应激。因此，本研究结果有力地支持circITGB6和IGF2BP3之间的相互作用不是细胞类型/组织特异性的。

为了研究IGF2BP3是否参与了circITGB6的转移促进作用，研究人员生成了两个独立的靶向IGF2BP3的shRNA，并将它们递送到circITGB6- oe稳定细胞中。结果表明，敲低IGF2BP3可减弱circITGB6对EMT标志物表达和细胞迁移的影响。综上所述，IGF2BP3可能作为circitgb6相关因子促进EMT过程和细胞迁移。

此外，circITGB6的促转移作用主要是由于其能够直接与IGF2BP3相互作用，稳定PDPN基因的mRNA，该基因编码Podoplanin (PDPN)， PDPN是诱导EMT和转移的关键效应蛋白。重要的是，体内注射靶向circITGB6的聚乙烯亚胺(PEI)包被siRNA可显著抑制小鼠肿瘤的肝转移，延长其生存时间。

这些发现揭示了TGFβ调控的环状RNA在肿瘤转移中的作用，并表明circITGB6是TGFβ的关键效应因子和癌症治疗的潜在靶点。

Li K, et al. A circular RNA activated by TGFβ promotes tumor metastasis through enhancing IGF2BP3-mediated PDPN mRNA stability. Nature Communications, 2023, 14(1): 6876.