circUBE2G1编码的新型蛋白circUBE2G1-99aa通过结合ENO1抑制胃癌糖酵解的机制研究

本研究针对胃癌(GC)代谢重编程的关键问题，首次揭示了circUBE2G1编码的99aa蛋白通过直接结合糖酵解酶ENO1，抑制其活性并阻断PI3K/AKT通路，从而抑制胃癌细胞增殖和转移的分子机制。该发现为胃癌诊断提供了新型生物标志物，并为靶向肿瘤代谢的治疗策略开辟了新途径。

　　

胃癌作为全球第五大高发恶性肿瘤，其高死亡率与肿瘤微环境重塑和代谢异常密切相关。其中，Warburg效应（即有氧糖酵解增强）是胃癌细胞能量代谢的典型特征，但调控这一过程的非编码RNA机制尚不明确。与此同时，环状RNA(circRNA)作为新型调控分子，其编码小蛋白的功能在肿瘤中仍属研究前沿。

南京医科大学附属苏州医院的研究团队在《Cell Death Discovery》发表重要成果，通过整合GEO数据库、RNC-seq（核糖体结合RNA测序）和TransCirc数据库分析，首次鉴定出在胃癌中显著下调的circUBE2G1能编码具有肿瘤抑制功能的99氨基酸(circUBE2G1-99aa)蛋白。该蛋白通过结合糖酵解关键酶ENO1（烯醇化酶1）的TIM barrel催化结构域，抑制其酶活性和下游PI3K/AKT信号通路，最终阻断胃癌细胞的糖酵解进程和恶性表型。

研究采用多组学分析结合实验验证的策略，关键技术包括：1）从60对临床样本中筛选差异表达circRNA；2）RIP（RNA免疫沉淀）和RNA pull-down验证QKI（RNA结合蛋白）调控circUBE2G1环化；3）质谱鉴定circUBE2G1-99aa与ENO1的相互作用；4）Seahorse能量代谢分析仪检测糖酵解指标ECAR（细胞外酸化率）和OCR（氧消耗率）；5）裸鼠移植瘤模型验证体内抑瘤效果。

研究结果

circUBE2G1的鉴定与临床特征
通过circRNA芯片和RNC-seq联合分析发现，circUBE2G1在胃癌组织中表达显著降低（P<0.001），其低表达与肿瘤大小（P=0.003）、淋巴结转移（P=0.007）和TNM分期（P=0.01）显著相关。核质分离实验显示circUBE2G1主要定位于细胞质，RNase R耐受实验证实其环状结构稳定性。

circUBE2G1-99aa的发现与功能
生物信息学预测结合双荧光素酶报告基因实验证实，circUBE2G1含有功能性IRES（内部核糖体进入位点），可翻译产生15 kDa的circUBE2G1-99aa。质谱分析在胃癌组织和细胞中均检测到该蛋白的特异性肽段。功能实验显示，过表达circUBE2G1-99aa（而非ATG突变体）可抑制胃癌细胞增殖（CCK-8检测P<0.001）、迁移（Transwell实验减少60%）和裸鼠成瘤能力（肿瘤体积缩小55%）。

分子机制解析
Co-IP（免疫共沉淀）结合质谱鉴定出93个互作蛋白，KEGG富集分析显示这些蛋白显著富集于糖酵解通路（P=1.2×10^-5）。分子对接模拟发现circUBE2G1-99aa通过C端50-99aa区域结合ENO1的140-434aa催化结构域。酶活检测显示，circUBE2G1-99aa可使ENO1活性降低42%（P=0.002），进而抑制乳酸生成（减少38%）和ATP产量（下降45%）。

信号通路调控
Western blot证实circUBE2G1-99aa可降低p-PI3K（Tyr⁶⁰⁷）和p-AKT（Ser⁴⁷³）磷酸化水平。使用PI3K激动剂740 Y-P（20 μg/mL）处理可逆转circUBE2G1-99aa对糖酵解的抑制作用，恢复ECAR值达1.8倍（P=0.008）。

结论与意义

该研究首次揭示circUBE2G1-99aa作为ENO1的内源性抑制剂，通过"结合-抑制-调控"三重机制阻断胃癌代谢重编程：1）直接结合ENO1的催化口袋；2）抑制其将2-磷酸甘油酸转化为磷酸烯醇式丙酮酸的酶活性；3）下调PI3K/AKT致癌信号。这不仅为胃癌提供了新型预后标志物（circUBE2G1-99aa表达水平与患者5年生存率显著相关），更开创了靶向circRNA编码蛋白-代谢酶相互作用的治疗新策略。研究涉及的QKI-circUBE2G1-ENO1轴，为理解RNA结合蛋白调控circRNA生物合成与肿瘤代谢的交叉网络提供了范式。