tRF-3019A:结肠癌恶性进展背后的 “推手”,潜在诊疗新靶点

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Cellular Signalling 4.4

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  结肠癌死亡率高,5 年生存率仅 64%。研究人员为探究结肠癌发展机制及治疗靶点,开展 tRF-3019A 在结肠癌中作用的研究。结果发现 tRF-3019A 可促癌细胞增殖、迁移和侵袭,或成新诊疗靶点,为结肠癌治疗提供新思路。

  
在癌症的 “战场” 上,结肠癌是一位不容小觑的 “劲敌”。2020 年,约 9.4% 的癌症相关死亡都与它有关。尽管在外科手术、新药物研发以及早期筛查等方面取得了一定进展,但结肠癌患者的 5 年相对生存率依旧只有 64%。这一残酷的数据背后,是无数患者与家庭的痛苦,也让科研人员们迫切地想要找到攻克它的新方法。

自噬(Autophagy),作为细胞内一种重要的 “自我清理” 机制,在癌症的发展过程中扮演着复杂的角色。它既能促进肿瘤生长,又具有抑制肿瘤的作用,就像一把双刃剑。而且,自噬与多种细胞信号网络密切相关,包括那些涉及自噬相关基因和非编码 RNA 的网络,这也意味着如果能够精准调控自噬过程,或许就能找到治疗结肠癌的新突破口。

与此同时,一类被称为 tRNA 衍生片段(tRFs)的非编码 RNA 逐渐进入了科研人员的视野。它们不仅参与细胞内蛋白质合成的调控,还在多种疾病中展现出对细胞自噬的调节能力。在不同的病症里,tRFs 发挥着不同的作用,比如 tRF-5009A 能通过靶向 mTOR 通路调控骨关节炎中的细胞自噬,tRF-3001b 可抑制非酒精性脂肪肝疾病中自噬相关基因 PRKAA113的表达。更重要的是,tRFs 与肿瘤的恶性进展紧密相连,在多种癌症中呈现异常表达。不过,tRFs 与肿瘤自噬之间究竟是如何调控的,以及它们在癌症进程中的具体机制,仍然是一团迷雾,等待着科研人员去揭开。

而 STAU1,作为一种双链 RNA 结合蛋白,在癌症研究中也备受关注。它参与调控 mRNA 的翻译、剪接和降解,进而影响肿瘤细胞的多种生理过程。在不同的肿瘤中,STAU1 有着不同的 “表现”,但它能否与 tRFs 相互作用来影响结肠癌的发展,还无人知晓。

在这样的背景下,岳阳市人民医院和湖南师范大学附属岳阳医院的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们开展了关于 tRF-3019A 在结肠癌中作用的研究,期望能为结肠癌的治疗带来新的曙光。经过不懈努力,他们发现 tRF-3019A 在结肠癌细胞中过度表达,并且它能通过与 STAU1 蛋白竞争性结合 BECN1 mRNA,促进细胞自噬,最终推动结肠癌的恶性进展。这一发现意味着 tRF-3019A 有可能成为结肠癌诊断和治疗的新靶点,为未来更有效的结肠癌治疗策略开发提供了重要依据。该研究成果发表在《Cellular Signalling》上,引起了业内的广泛关注。

研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。在样本方面,收集了岳阳市人民医院和湖南师范大学附属岳阳医院 2023 年 4 月至 12 月间结肠癌手术患者的癌组织及癌旁组织。技术上,利用 qRT-PCR 检测 tRF-3019A、STAU1 和 BECN1 的转录水平;采用 RNA 下拉实验(RNA pull-down assay)和 RNA 免疫沉淀分析(RNA immunoprecipitation)证实分子间的相互作用;通过 CCK8 实验评估细胞增殖能力;运用 Transwell 实验检测细胞迁移和侵袭能力;借助荧光显微镜观察 GFP-LC3B 的形成,并用蛋白质免疫印迹法(western blot)分析自噬相关蛋白的表达。还构建了异种移植瘤模型来观察小鼠肿瘤生长情况。

下面来看具体的研究结果:

  • tRF-3019A 在结肠癌中高表达且与肿瘤进展相关:由于胃和肠在位置和功能上有相似之处,癌症发展机制可能存在共性,此前研究发现 tRF-3019A 在胃癌中高表达并介导癌细胞增殖等过程,研究人员由此推测其在结肠癌进展中也有重要作用,并展开验证。
  • tRF-3019A 促进结肠癌细胞增殖、迁移和侵袭:通过控制细胞中 tRF-3019A 的水平,运用 CCK8 实验和 Transwell 实验发现,tRF-3019A 能够促进结肠癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力。
  • tRF-3019A 通过调控自噬发挥作用:利用荧光显微镜和 western blot 分析发现,tRF-3019A 可通过触发自噬来影响结肠癌细胞的行为。从机制上看,RNA pull-down assay 和 RNA immunoprecipitation 分析证实,tRF-3019A 与 STAU1 蛋白、BECN1 mRNA 存在相互作用,tRF-3019A 能竞争性地与 STAU1 蛋白结合 BECN1 mRNA,进而增强自噬相关蛋白 BECN1 的稳定表达。
  • 体内实验验证:构建异种移植瘤小鼠模型,在敲低 STAU1 的模型中,阻断 tRF-3019A 后,发现小鼠肿瘤生长速度显著下降,EMT 相关蛋白表达减少,自噬受到抑制。这进一步表明 tRF-3019A 在体内也能促进肿瘤的发展。

综合研究结果和讨论部分,这项研究明确了 tRF-3019A 在结肠癌发展过程中的关键作用。它不仅在结肠癌组织和细胞中高表达,还通过激活自噬推动肿瘤的恶性进展。tRF-3019A 与 STAU1、BECN1 之间的相互作用机制被揭示,为理解结肠癌的发病机制提供了新的视角。更为重要的是,tRF-3019A 作为一个潜在的治疗靶点,为结肠癌的精准治疗开辟了新方向。未来,基于这一发现,有望开发出更具针对性的治疗手段,提高结肠癌患者的生存率和生活质量,为战胜结肠癌带来新的希望。

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