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为探究 RBM10 在结直肠癌(CRC)中的作用及调控机制,研究人员开展 RBM10 通过调控长链非编码 RNA(lncRNA)SNHG17 可变剪接(AS)影响 CRC 侵袭的研究。结果表明 RBM10 抑制 CRC 侵袭,为 CRC 治疗提供新方向和潜在靶点。
在全球范围内,结直肠癌(Colorectal Cancer,CRC)已然成为第三大常见恶性肿瘤,每年新增病例约 190 万,死亡人数近 96 万 。在中国,其发病率持续攀升,且呈年轻化趋势。尽管医学不断进步,但由于 CRC 具有高侵袭性和高转移率,晚期患者的生存率仍低于 50%。因此,深入探究 CRC 侵袭和转移的分子机制迫在眉睫。近年来,RNA 结合蛋白(RNA Binding Proteins,RBPs)在肿瘤研究领域备受关注,其中 RBM10 被发现参与多种信号通路的调节,与 CRC 的转移密切相关 。同时,可变剪接(Alternative Splicing,AS)作为一种重要的转录后基因表达调控机制,在肿瘤的发生发展过程中发挥着关键作用。基于前期研究发现 RBM10 与长链非编码 RNA(Long Non-Coding RNA,lncRNA)SNHG17 存在结合位点,推测 RBM10 可能通过调控 SNHG17 的可变剪接影响 CRC 的侵袭和转移。为了验证这一猜想,哈尔滨医科大学附属肿瘤医院、内蒙古医科大学赤峰临床医学院等机构的研究人员开展了相关研究。研究成果发表在《Scientific Reports》上,为 CRC 的治疗提供了新的研究方向和潜在靶点,具有重要的理论和临床意义。
研究人员运用了多种关键技术方法开展此项研究。在样本获取方面,收集了 60 例 CRC 患者手术切除的肿瘤样本及相应的癌旁正常组织。实验技术上,采用细胞培养技术培养人结肠癌细胞系 HCT116 细胞和人正常肠上皮细胞系 HIEC - 6 细胞;运用细胞转染技术构建 RBM10 过表达和敲低的稳定细胞系;通过蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测蛋白表达;利用逆转录定量聚合酶链反应(RT - qPCR)检测基因表达;借助免疫组织化学染色观察组织形态和蛋白表达;运用 Transwell 侵袭实验评估细胞侵袭能力;采用 CLIP - Seq 和 RNA 结合蛋白免疫沉淀(RIP)实验探究 RBM10 与 SNHG17 的相互作用;使用双荧光素酶报告基因实验验证相关基因的调控关系。
研究结果如下:
- RBM10 在 CRC 组织中的表达显著降低:研究人员收集了 60 例 CRC 患者的组织样本,包括 37 例结肠癌和 23 例直肠癌,同时收集了相应的癌旁正常组织。通过苏木精 - 伊红染色(H&E)和免疫组织化学染色,观察到结直肠癌组织的形态以及 RBM10 的梯度表达。蛋白质免疫印迹法检测结果显示,与癌旁正常组织相比,RBM10 在结直肠癌组织中的表达明显降低。在细胞实验中,选取了 CRC 细胞系(HCT116 和 SW480)和对照细胞系(HIEC - 6 和 NCM460)进行比较,发现 CRC 细胞系中 RBM10 的表达水平显著低于对照细胞系。
- 过表达 RBM10 抑制 HCT116 细胞的迁移和上皮 - 间质转化(EMT):研究人员利用慢病毒转导技术,成功在 HCT116 细胞中过表达和敲低 RBM10,并通过蛋白质免疫印迹法验证了转染效率。在 EMT 过程中,过表达 RBM10 显著抑制了结直肠癌细胞系(HCT116 和 SW480)中间质标记物 N - cadherin 和 Vimentin 的表达,同时促进了上皮标记物 E - cadherin 的表达。相反,敲低 RBM10 则出现了相反的结果。Transwell 侵袭实验表明,过表达 RBM10 显著抑制了 CRC 细胞(HCT116 和 SW480)的迁移能力,而敲低 RBM10 则显著增强了细胞的迁移能力。这表明 RBM10 在 CRC 细胞的迁移过程中发挥着关键的调控作用,有望成为 CRC 治疗的潜在靶点。
- RBM10 调控 SNHG17 的可变剪接:CLIP - Seq 分析揭示了 RBM10 与 353 种 lncRNA 存在结合关系,其中与 SNHG17 有 3 个显著的结合位点。RIP 实验进一步证实了在 CRC 细胞系(HCT116 和 SW480)中 RBM10 与 SNHG17 及 SNHG17 - 2 的结合。有趣的是,过表达 RBM10 与 SNHG17 的表达水平呈负相关,过表达 RBM10 后 SNHG17 的表达降低,而敲低 RBM10 后 SNHG17 的表达显著增加。由于缺乏 SNHG17 - 1 的特异性引物,研究人员通过 SNHG17 和 SNHG17 - 2 的表达变化以及 SNHG17 - 2 在 SNHG17 中的比例来推断 SNHG17 - 1 的表达。结果发现,过表达 RBM10 抑制了 SNHG17 - 2 的表达,导致 SNHG17 - 2 在 SNHG17 中的比例显著下降;而敲低 RBM10 则促进了 SNHG17 - 2 的表达,使 SNHG17 - 2 在 SNHG17 中的比例显著上升。这表明 RBM10 通过可变剪接机制平衡 SNHG17 的两种剪接变体。
- SNHG17 - 2 在结直肠癌细胞和组织中显著上调,与 RBM10 呈负相关:实时定量 PCR 检测显示,SNHG17 - 2 在 CRC 细胞系 HCT116 中显著上调,而在正常结肠上皮细胞 HIEC - 6 中表达显著降低。与癌旁正常组织相比,SNHG17 - 2 在 CRC 组织中也显著上调。Pearson 相关性分析表明,在 CRC 组织中 RBM10 与 SNHG17 - 2 的表达呈显著负相关,这揭示了在 CRC 发病机制中 RBM10 与 SNHG17 - 2 之间存在负调控关系。
- RBM10 通过抑制 SNHG17 - 2 抑制 CRC 细胞系的迁移:为了明确 SNHG17 - 2 对结直肠癌细胞系(HCT116 和 SW480)迁移和 EMT 的影响,研究人员使用 siRNA 抑制 SNHG17 - 2 的表达。结果显示,SNHG17 - 2 的沉默有效抑制了 EMT 和细胞迁移能力。进一步构建 sh - RBM10 稳定转染细胞系后发现,当 RBM10 被抑制时,敲低 SNHG17 - 2 能够逆转 RBM10 下调所诱导的 EMT 和细胞迁移增强的现象。
- RBM10 负向调节结直肠癌细胞中 CBX3 的表达:基于先前研究发现 lncRNA SNHG17 通过 miR - 375/CBX3 轴促进结直肠癌进展,研究人员进一步探究 RBM10 是否通过 lncSNHG17/miR - 375 通路调节 CBX3 的表达。PCR 分析表明,RBM10 在结直肠癌细胞系(HCT116 和 SW480)中负向调节 CBX3 mRNA 的水平。蛋白质免疫印迹法检测结果也显示,RBM10 对 CBX3 蛋白表达具有类似的调控作用。通过生物信息学工具预测 CBX3 mRNA 3’UTR 中 miR - 375 的结合位点并构建相应的突变载体,双荧光素酶报告基因实验表明,miR - 375 显著抑制 CBX3 mRNA 的稳定性,而预测结合位点的突变则消除了这种抑制作用。此外,敲低 RBM10 的表达消除了 miR - 375 对 CBX3 mRNA 稳定性的抑制作用。
- RBM10 和 SNHG17_2 表达水平与临床病理数据分析:研究人员详细探究了 RBM10 和 SNHG17_2 的表达与 CRC 患者临床病理特征之间的关系。在年龄方面,60 岁以上患者中,RBM10 上调 19 例,下调 11 例;SNHG17_2 上调 15 例,下调 20 例。性别分布上,RBM10 和 SNHG17_2 的高低表达在男女之间无显著差异。肿瘤位置方面,右结肠癌患者中,RBM10 高表达 12 例,低表达 8 例;SNHG17_2 高表达 10 例,低表达 10 例。直肠癌患者中,RBM10 高表达 15 例,低表达 8 例;SNHG17_2 高表达 8 例,低表达 15 例。肿瘤大小上,肿瘤小于 5 cm 的患者中,RBM10 过表达的比例显著高于低表达(25 例 vs. 5 例);SNHG17_2 低表达的比例显著高于高表达(20 例 vs. 10 例)。肿瘤大于或等于 5 cm 的患者中,RBM10 和 SNHG17_2 高表达均较少见。肿瘤侵袭深度方面,T1 期患者中,RBM10 高表达 20 例,显著多于低表达的 10 例;SNHG17_2 高表达 6 例,低表达 5 例。T3 期患者中,SNHG17_2 高表达 18 例,显著高于低表达的 8 例。淋巴结转移方面,无淋巴结转移患者中,RBM10 和 SNHG17_2 高表达均为 20 例;有淋巴结转移患者中,均为 10 例,二者与淋巴结转移显著相关。AJCC 分期方面,I 期患者中,RBM10 高表达 20 例,显著多于低表达的 10 例;SNHG17_2 高表达和低表达各 5 例。这些结果揭示了 RBM10 和 SNHG17_2 在 CRC 进展中,尤其是在肿瘤大小、侵袭深度和淋巴结转移方面,具有潜在的重要作用。
研究结论和讨论部分指出,RBM10 作为一种与多种恶性肿瘤发生发展密切相关的剪接因子,在 CRC 中的具体机制此前尚不明确 。本研究证实了 RBM10 在 CRC 中起肿瘤抑制作用,其通过调节 SNHG17 的可变剪接抑制 CRC 侵袭,明确了 RBM10 与 SNHG17 的相互作用,为深入理解 CRC 的分子机制提供了新的视角。然而,该研究也存在一定的局限性,如未进行体内实验,RBM10 与 SNHG17 之间详细的作用机制仍不完全清楚。未来研究可在动物模型中进一步探究 RBM10 和 SNHG17 在 CRC 中的作用及相互作用机制,有望为 CRC 的治疗开辟新的道路。