KSHV通过FAM50A重编程宿主RNA剪接激活STAT3驱动致癌转化的分子机制

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:mBio 5.1

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  本研究揭示了卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)通过劫持宿主RNA剪接机制(FAM50A介导的SHP2剪接)激活STAT3信号通路,驱动细胞恶性转化的新机制。作者利用CRISPR-Cas9筛选结合转录组学分析,发现KSHV潜伏基因(vFLIP/vCyclin/miRNAs)调控131个差异剪接转录本,其中剪接因子FAM50A通过促进SHP2长亚型(SHP2-L)表达抑制STAT3-Y705去磷酸化,从而维持KSHV转化细胞的增殖和肿瘤发生。该研究为病毒致癌及RNA剪接靶向治疗提供了新视角。

  

KSHV通过FAM50A重编程宿主RNA剪接激活STAT3驱动致癌转化

ABSTRACT
卡波西肉瘤相关疱疹病毒(KSHV)是艾滋病相关恶性肿瘤的主要病原体。本研究首次阐明KSHV通过劫持宿主RNA可变剪接(Alternative Splicing)机制促进细胞恶性转化的分子途径。基于大鼠间充质干细胞(MM)和KSHV转化细胞(KMM)的CRISPR-Cas9筛选,发现剪接因子FAM50A作为剪接体C复合体组分,通过调控SHP2亚型转换(SHP2-S/SHP2-L)影响STAT3-Y705磷酸化,从而驱动肿瘤发生。

INTRODUCTION
真核细胞中90%的pre-mRNA经历可变剪接,其异常与癌症密切相关。KSHV作为Kaposi肉瘤(KS)、原发性渗出性淋巴瘤(PEL)的病原体,其潜伏期基因(LANA/vFLIP/vCyclin/miRNAs)如何调控宿主剪接仍属空白。研究团队前期建立的KSHV转化大鼠MM细胞模型(KMM)具有体内成瘤特性,为机制研究提供了理想平台。

RESULTS

剪接因子在KSHV诱导的细胞转化中起关键作用
RNA-seq分析发现KMM细胞中22个剪接因子差异表达,其中FAM50A显著上调。CRISPR筛选将200余个剪接相关基因分为9组,Group 8中NAA38、FAM50A等9个核心剪接体组分对KMM细胞存活至关重要。TCGA数据证实这些因子在肝细胞癌(LIHC)等多种肿瘤中高表达预示不良预后。

KSHV通过潜伏基因和miRNAs重编程pre-mRNA剪接
SUPPA2分析鉴定131个KSHV调控的差异剪接转录本,其中外显子跳跃(SE)占68%。功能富集显示这些转录本参与血管通透性、ERK1/2信号等致癌通路。缺失突变实验表明vFLIP和miRNAs分别调控50.4%和42.4%的剪接事件,显著多于vCyclin(37.3%)和LANA(31.2%)。

FAM50A是KSHV诱导细胞转化和肿瘤发生的关键因子
FAM50A在KMM和PEL细胞中表达升高,其敲除导致KMM细胞增殖抑制(而非MM细胞),并诱发G0/G1期阻滞和早期凋亡。软琼脂实验显示FAM50A缺失使KMM细胞集落减少70%,裸鼠成瘤体积缩小5倍。值得注意的是,FAM50A敲除通过降低病毒基因组拷贝数间接抑制KSHV基因表达。

FAM50A调控MM和KMM细胞中的pre-mRNA剪接
RNA-seq揭示FAM50A敲除导致34个(MM)和28个(KMM)差异剪接转录本,其中16个与KSHV转化相关。GO分析显示KMM中特有剪接事件富集于氧化应激、PDGF信号等通路。SE事件占67%,而KMM中A3SS事件(20%)显著多于MM(12%)。关键基因如RHNO1(DNA修复)、ACYP1(糖酵解)的剪接异常可能共同促进致癌表型。

FAM50A通过SHP2剪接调控STAT3激活和细胞增殖
FAM50A敲除使SHP2-S亚型(催化活性高10倍)表达增加,导致KMM细胞STAT3-Y705磷酸化降低。过表达实验证实SHP2-S/L均能抑制STAT3活化,但SHP2-siRNA仅部分恢复STAT3磷酸化而未挽救增殖缺陷,提示FAM50A还通过其他靶点调控致癌转化。

DISCUSSION
该研究首次揭示KSHV通过"病毒基因-剪接因子-信号通路"三级调控网络:①潜伏基因(尤其vFLIP/miRNAs)重塑宿主剪接图谱;②FAM50A作为核心效应分子调控SHP2亚型转换;③STAT3通路最终介导转化表型。FAM50A在多种癌症中的预后价值提示其广谱治疗潜力,而KSHV转化细胞的特异性依赖为靶向治疗提供窗口。未来需探究病毒蛋白是否直接结合FAM50A调控剪接体组装。

MATERIALS AND METHODS
研究采用CRISPR-Cas9(sgRNA:TGGGCACCGGCGCACTGTTAAGG)构建FAM50A敲除细胞,通过BrdU掺入和Annexin V检测增殖/凋亡。RNA-seq使用Illumina HiSeq 4000平台(150bp双端),SUPPA2分析剪接事件(|ΔPSI|>0.1)。统计学采用Student’s t-test和ANOVA,显著性阈值P<0.05。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持内容,专业术语如SUPPA2、ΔPSI等均保留原文格式)

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