miR-6510-3p作为头颈鳞癌新型肿瘤抑制因子的功能机制与治疗潜力研究

本研究针对头颈鳞状细胞癌（HNSCC）治疗响应率低、预后差异大的临床难题，通过系统探究miR-6510-3p的肿瘤抑制功能，发现该microRNA可通过诱导G2/M期阻滞、抑制CD133+肿瘤干细胞特性、增强放疗敏感性等多重机制抑制HNSCC进展。该成果为开发基于miRNA的分子靶向治疗提供了新靶点，发表于《Scientific Reports》具有重要转化医学价值。

　　

头颈鳞状细胞癌（HNSCC）作为全球第六大高发恶性肿瘤，每年造成43万患者死亡，其治疗面临肿瘤异质性大、放疗抵抗和易复发转移三大临床困境。传统治疗手段在过去三十年未能显著提高患者五年生存率，这促使科学家们不断寻找新的分子靶点。在众多候选分子中，长度仅22个核苷酸的非编码RNA——microRNA（miRNA）因其强大的基因调控能力备受关注。已有研究表明，miRNA可通过同时调控数百个靶基因影响肿瘤发生发展，但miR-6510-3p在HNSCC中的具体功能仍是未解之谜。

波兰波兹南医科大学（Poznan University of Medical Sciences）与大波兰癌症中心（Greater Poland Cancer Centre）的联合研究团队在前期生物信息学分析中发现，miR-6510-3p在HNSCC肿瘤组织中显著低表达，且与患者不良预后显著相关。为揭示其生物学功能，研究人员采用miRNA模拟物转染技术，在FaDu（下咽癌）和H103（舌癌）两种TP53突变型HNSCC细胞系中建立功能研究模型，通过多组学方法系统解析了该miRNA的抑癌机制。

研究主要采用以下关键技术方法：1）qPCR验证转染效率；2）流式细胞术分析细胞周期和凋亡；3）划痕实验评估细胞迁移能力；4）克隆形成实验检测肿瘤干细胞特性；5）γH2AX流式检测评估放疗敏感性。所有实验均设置模拟物转染组、抑制剂转染组和阴性对照组，数据来自三次独立重复实验。

效率验证

转染后第5天检测显示，miR-6510-3p在FaDu和H103细胞中分别实现57倍和71倍过表达（p<0.0001），且这种过表达状态可持续至第7天（图1）。这种稳定的表达调控为后续功能研究奠定了基础。

细胞周期调控

流式细胞术揭示miR-6510-3p可诱导显著的G2/M期阻滞：在FaDu细胞中G2/M期比例从11.39%增至16.00%（p=0.001235），同时伴随G1期细胞减少（图2A）。H103细胞也呈现类似变化，且这种效应具有时间依赖性。这种细胞周期阻滞现象与临床观察到的抑癌表型高度吻合。

增殖与迁移抑制

MTT实验显示miR-6510-3p使FaDu和H103细胞增殖率分别降低32.33%（p<0.0001）和50.76%（p=0.0002）（图3）。划痕实验进一步证实其抑制迁移能力：在FaDu细胞中，转染组144小时伤口愈合率显著低于对照组（p=0.003446）（图4A）。这种双重抑制作用提示miR-6510-3p可能通过影响细胞运动相关通路抑制肿瘤转移。

干细胞特性调控

流式分析发现miR-6510-3p可特异性降低CD133⁺细胞比例（FaDu：p=0.0042；H103：p=0.0051），而对CD44表达无显著影响（图5A）。克隆形成实验显示转染组形成集落能力显著减弱（FaDu：p=0.0082），而抑制剂处理组则呈现相反效应（图5B）。这些结果首次证实miR-6510-3p可通过靶向肿瘤干细胞抑制HNSCC复发潜能。

凋亡诱导与放疗增敏

基因表达分析显示miR-6510-3p可上调促凋亡基因CASP3（p=0.000001）和BAX（p=0.025265），同时意外升高抗凋亡基因BCL2表达（图6A）。流式检测证实晚期凋亡细胞比例显著增加（FaDu：1.04% vs 0.45%，p=0.039511）（图6B）。在放疗敏感性方面，2Gy照射后转染组γH2AX焦点形成显著增多（FaDu：p=0.0258763），提示DNA损伤修复能力受损（图7）。

这项研究首次系统阐明了miR-6510-3p作为HNSCC新型肿瘤抑制因子的多重作用机制：通过诱导G2/M期阻滞、抑制CD133⁺干细胞特性、增强放疗敏感性等协同作用抑制肿瘤进展。特别值得注意的是，该miRNA在TP53突变背景下仍能有效发挥抑癌功能，这为占HNSCC 80%以上的TP53突变患者提供了潜在治疗靶点。尽管研究发现BCL2表达升高等矛盾现象，但其整体抑癌效应已通过多组学数据得到充分验证。该成果不仅为HNSCC分子分型提供了新标志物，更为开发基于miRNA的联合治疗策略奠定了理论基础。未来研究需进一步明确其下游靶基因网络，并探索纳米载体递送等临床转化路径。