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《Journal of Translational Medicine》RBM15 竟成非小细胞肺癌放疗抵抗 “幕后黑手”,新靶点带来抗癌新希望
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年02月18日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1
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为解决 NSCLC 放疗抵抗问题,哈尔滨医科大学等单位的研究人员开展 RBM15 与 NSCLC 放疗抵抗关系的研究,发现 RBM15 通过特定轴促进放疗抵抗,抑制它可增强放疗效果,为抗癌研究提供新方向,值得一读。
在当今的医学领域,肺癌可谓是 “众癌之首”,它就像一个可怕的 “杀手”,在全球范围内疯狂肆虐,夺走无数人的生命。据估算,到 2024 年,肺癌新增病例预计将达到 234,580 例,死亡人数更是高达 125,070 人。在肺癌这个 “大家族” 里,非小细胞肺癌(NSCLC)占比约 80%,而且大约 50% 的患者在首次确诊时就已经处于局部晚期。
面对 NSCLC,放疗本是一把对抗癌症的 “利刃”,大约 50 - 60% 的患者会接受放疗。但令人头疼的是,癌细胞仿佛学会了 “抵抗魔法”,放疗抵抗现象十分普遍。这就导致放疗的临床疗效大打折扣,患者的预后情况也不理想。因此,找到放疗抵抗背后的 “神秘机制”,开发出能够 “削弱” 癌细胞抵抗能力的策略,成为了医学研究领域亟待攻克的难题。
此前,哈尔滨医科大学的研究人员发现,长链非编码 RNA(lncRNA)CBR3 - AS1 在 NSCLC 的发生和放疗抵抗中扮演着重要角色,它就像一个 “幕后推手”,通过调节 miR - 409 - 3p 来影响癌细胞的行为。然而,CBR3 - AS1 在放疗抵抗中发挥作用的具体分子机制,仍然像一团迷雾,笼罩在科研人员的心头。与此同时,N6 - 甲基腺苷(m6A)这种 RNA 上常见的表观遗传修饰,也逐渐进入了研究人员的视野。它就像一个 “RNA 编辑器”,能够调节 RNA 的剪接、翻译和降解等过程,与多种癌症的发生发展密切相关。但 m6A 修饰是否参与调控 CBR3 - AS1 的表达,进而影响肿瘤细胞对放疗的反应,还是一个未知数。另外,肿瘤微环境(TME)中的髓源性抑制细胞(MDSCs),可以抑制 T 细胞的功能,帮助肿瘤细胞逃脱免疫系统的 “追捕”,促进放疗抵抗。可是,CBR3 - AS1、miR - 409 - 3p 与 MDSC 积累之间有怎样的联系,也有待进一步探索。
为了揭开这些谜团,哈尔滨医科大学等单位的研究人员在《Journal of Translational Medicine》期刊上发表了题为 “RBM15 recruits myeloid - derived suppressor cells via the m6A - IGF2BP3/CBR3 - AS1/miR - 409 - 3p/CXCL1 axis, facilitating radioresistance in non - small - cell lung cancer” 的论文。研究人员经过一系列深入研究,终于得出了重要结论:甲基转移酶 RBM15 可以通过 m6A - IGF2BP3/CBR3 - AS1/miR - 409 - 3p/CXCL1 轴招募 MDSCs 并抑制 T 细胞活性,从而促进 NSCLC 的放疗抵抗;抑制 RBM15 能够增强放疗对 NSCLC 的抑制作用,这意味着 RBM15 有望成为 NSCLC 放疗增敏的潜在靶点。这一发现为解决 NSCLC 放疗抵抗问题提供了全新的方向和潜在的治疗靶点,就像在黑暗中为研究人员点亮了一盏明灯。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们首先从公共数据库(如 The Cancer Genome Atlas,TCGA)中获取数据,通过生物信息学分析筛选出与 CBR3 - AS1 表达和放疗抵抗相关的甲基转移酶。接着,收集了 133 例 NSCLC 患者的临床样本,利用免疫组化技术检测 RBM15 蛋白的表达情况。在细胞实验方面,他们通过慢病毒转染技术构建稳定表达或干扰相关基因的细胞系,运用实时定量 PCR、蛋白质免疫印迹法检测基因和蛋白的表达水平,采用 m6A RNA 免疫沉淀 PCR(MeRIP - qPCR)分析 m6A 修饰水平。此外,还利用双荧光素酶报告基因实验验证基因之间的靶向关系,借助 Transwell 侵袭实验、细胞增殖实验(CCK8)、克隆形成实验、流式细胞术等探究细胞的功能变化。在动物实验中,构建小鼠肺癌模型,进行放疗处理,通过组织学染色、免疫组化等方法评估肿瘤生长和相关指标。
下面来详细看看研究的结果。
研究人员就像一群 “基因侦探”,利用在线工具 SRAMP 预测 CBR3 - AS1 上的 m6A 修饰位点,发现了 3 个可信度极高的序列基序。接着,他们从众多甲基转移酶中筛选出与 CBR3 - AS1 表达、致癌作用和患者生存相关的关键酶。最终,RBM15 脱颖而出,它与 CBR3 - AS1 表达显著正相关,在 NSCLC 患者中表达上调,还与接受放疗患者的总生存期有关。分子对接实验表明,RBM15 与 CBR3 - AS1 的结合活性非常好。通过对 133 例 NSCLC 患者标本的分析发现,放疗抵抗患者的 RBM15 蛋白表达水平明显更高,而且高表达 RBM15 的患者总生存期和无进展生存期更短。这一系列结果表明,RBM15 在 NSCLC 放疗抵抗中起着关键作用,就像一个 “帮凶”,帮助癌细胞抵抗放疗的攻击。
研究人员检测了多种肺癌细胞系和正常支气管上皮细胞中 RBM15 的表达,发现肺癌细胞系中的 RBM15 表达明显更高。在 H520 细胞中,RBM15 和 CBR3 - AS1 的表达都较高。通过一系列实验,研究人员发现 RBM15 能够调节 CBR3 - AS1 的 m6A 修饰水平,过表达 RBM15 会增加 CBR3 - AS1 的 m6A 修饰和表达,使其更加稳定;而沉默 RBM15 则会降低 m6A 修饰和 CBR3 - AS1 的表达,导致其更快降解。进一步研究发现,RBM15 对 CBR3 - AS1 的影响依赖于 m6A 残基。细胞功能实验表明,过表达 RBM15 会削弱放疗对 H520 细胞活力、增殖和侵袭能力的抑制作用,减少细胞凋亡;沉默 RBM15 则效果相反。研究人员还推测 RBM15 介导的 m6A 修饰可能通过 IGF2BP3 增强 CBR3 - AS1 的稳定性。经实验验证,IGF2BP3 确实能与 CBR3 - AS1 的 m6A 位点结合,影响其稳定性和表达。过表达 IGF2BP3 会降低放疗对细胞的抑制作用,沉默 IGF2BP3 则增强这种抑制作用,而且这种作用依赖于 CBR3 - AS1。这一系列实验揭示了 RBM15 促进 NSCLC 放疗抵抗的详细机制,就像解开了一个复杂的谜题。
研究人员发现,miR - 409 - 3p 与 CBR3 - AS1 相互拮抗,之前的研究提示 miR - 409 - 3p 可能参与 CBR3 - AS1 介导的放疗抵抗。于是,他们从 TargetScan 数据库中预测 miR - 409 - 3p 的靶基因,聚焦到 CXCL1 上。CXCL1 就像一个 “诱饵”,能与受体 CXCR2 结合,招募 MDSCs 进入肿瘤微环境,抑制抗肿瘤免疫反应,促进肿瘤放疗抵抗。研究人员通过构建 miR - 409 - 3p 过表达和沉默的慢病毒载体感染 H520 细胞,发现 miR - 409 - 3p 过表达会降低 CXCL1 的表达,沉默 miR - 409 - 3p 则会增加其表达。双荧光素酶报告基因实验证实了 CXCL1 是 miR - 409 - 3p 的直接靶基因。拯救实验表明,CBR3 - AS1 通过 miR - 409 - 3p 调节 CXCL1 的表达。体外 MDSC 迁移实验发现,CXCL1 过表达会促进 MDSC 迁移,沉默 CXCL1 或阻断 CXCR2 则会抑制迁移。而且,CXCL1 还会影响 T 细胞的功能,过表达 CXCL1 会抑制 T 细胞产生干扰素(IFN) - γ,沉默 CXCL1 则会增强其产生。进一步研究发现,沉默 CBR3 - AS1 会增强放疗对 NSCLC 细胞的抑制作用,这种作用会被沉默 miR - 409 - 3p 或过表达 CXCL1 削弱。这一系列实验清晰地展示了 CBR3 - AS1 招募 MDSCs 促进放疗抵抗的分子机制,就像一条环环相扣的链条。
为了在体内验证 RBM15 的作用,研究人员构建了 RBM15 沉默的慢病毒感染小鼠肺癌细胞,然后将这些细胞注射到小鼠体内,进行放疗或假处理。结果发现,放疗能有效减小肿瘤体积,沉默 RBM15 会增强放疗的效果。组织学染色和免疫组化分析表明,沉默 RBM15 会减少肿瘤细胞的增殖,增加细胞凋亡。而且,沉默 RBM15 会降低肿瘤组织中 RBM15、CBR3 - AS1、IGF2BP3、CXCL1 和 CXCR2 的表达,增加 miR - 409 - 3p 的表达。流式细胞术分析发现,沉默 RBM15 会减少肿瘤组织中 MDSCs 的比例,增加 CD8?和 CD4? T 细胞的比例,增强 T 细胞的激活。这表明 RBM15 在体内同样对 NSCLC 放疗抵抗起着重要作用,抑制 RBM15 能够增强放疗对肿瘤的抑制作用,为临床治疗提供了有力的实验依据。
综合以上研究结果,研究人员得出结论:甲基转移酶 RBM15 通过激活 m6A - IGF2BP3/CBR3 - AS1/miR - 409 - 3p/CXCL1 轴,招募 MDSCs 并抑制 T 细胞活性,从而促进 NSCLC 的放疗抵抗。抑制 RBM15 可以增强放疗对 NSCLC 的抑制效果,这使得 RBM15 成为 NSCLC 放疗增敏的潜在重要靶点。
不过,这项研究也存在一些局限性。比如,根据当前的治疗指南,II - III 期不可切除的 NSCLC 需要进行放化疗,但本研究的临床样本中可能包含了一些接受同步放化疗的患者,化疗对放疗敏感性的影响并未在研究中讨论。另外,研究结果提示 RBM15/IGF2BP3/CBR3 - AS1/miR - 409 - 3p/CXCL1 轴可能会抑制抗 PD - 1 或抗 PD - L1 免疫疗法在 NSCLC 中的疗效,目前相关实验正在进行中。而且,由于缺乏针对该轴上 RBM15 等基因的抑制剂,限制了研究成果向临床应用的转化。在后续研究中,研究人员计划设计 RBM15 的小分子抑制剂,并探索新的给药方式,比如利用纳米颗粒,以进一步挖掘其在 NSCLC 放疗增敏中的临床潜力。同时,该信号通路中是否存在其他 m6A 甲基转移酶的调控作用,也有待进一步研究。
尽管存在这些不足,但这项研究依然意义重大。它首次揭示了 RBM15 在 NSCLC 放疗抵抗中的关键作用和详细分子机制,为理解 NSCLC 放疗抵抗的发生发展提供了新的视角。RBM15 作为潜在的放疗增敏靶点,为开发新的治疗策略提供了方向,有望改善 NSCLC 患者的放疗效果和预后情况。未来,随着研究的不断深入,相信会有更多针对 NSCLC 放疗抵抗的有效治疗方法问世,为众多癌症患者带来新的希望。
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