长链非编码RNA SPAT通过调控SF1介导的KITLG可变剪接抑制肺腺癌转移的机制研究

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Cell Death & Disease 9.6

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  本研究针对肺腺癌(LUAD)转移机制不明的临床难题,首次发现lncRNA SPAT通过结合剪接因子SF1,阻断其对KITLG外显子6分支位点的识别,下调促转移亚型KITLG-205的表达,从而抑制ERK磷酸化和肿瘤转移。该研究为LUAD提供了新的预后标志物和治疗靶点,发表于《Cell Death and Disease》。

  

肺腺癌作为肺癌最常见的亚型,占所有肺癌病例的40%,其高转移特性导致患者五年生存率不足20%。尽管靶向治疗和免疫治疗取得进展,但调控肺腺癌转移的关键分子机制仍不明确。长链非编码RNA(lncRNA)作为基因表达的重要调控者,在肿瘤发生发展中扮演着重要角色,然而其在肺腺癌转移中的具体作用机制仍有待揭示。更值得注意的是,异常的可变剪接(Alternative Splicing, AS)事件已被证实与多种癌症的进展相关,但lncRNA如何通过调控剪接过程影响肺腺癌转移尚属未知领域。

浙江大学医学院附属妇产科医院浙江省重大妇科疾病精准诊治重点实验室的研究团队在《Cell Death and Disease》发表重要研究成果。研究人员通过构建lncRNA共表达网络,鉴定出一个新型lncRNA SPAT(splice associated transcript),发现其表达水平与肺腺癌患者预后显著相关。研究揭示SPAT通过物理结合剪接因子1(Splicing Factor 1, SF1),阻断SF1对KITLG/SCF外显子6分支位点的识别,从而抑制促转移亚型KITLG-205的产生,最终减弱ERK信号通路活化并抑制肺腺癌转移。这一发现不仅阐明了lncRNA调控可变剪接的新机制,更为肺腺癌治疗提供了潜在的新靶点。

研究团队运用了多项关键技术:通过TCGA数据库和临床样本验证SPAT表达特征;采用RNA-pulldown结合质谱鉴定SPAT互作蛋白;利用RNA免疫共沉淀(RIP)验证分子相互作用;构建KITLG外显子6报告基因系统分析剪接调控;通过CRISPR-Cas9技术靶向修饰分支位点;采用裸鼠尾静脉注射模型评估体内转移能力;结合RNA测序和rMATS分析全转录组剪接变化。

SPAT低表达与肺腺癌不良预后相关

研究人员首先通过生物信息学分析发现SPAT在肺腺癌组织中显著低表达,临床样本验证显示其表达水平与患者总体生存率和无病生存率正相关。亚细胞定位分析证实SPAT主要定位于细胞核,且不具备编码潜能。这些发现提示SPAT可能作为肿瘤抑制因子参与肺腺癌进展。

SPAT调控肺腺癌细胞增殖和迁移

功能实验表明,敲低SPAT显著促进肺腺癌细胞增殖、迁移和侵袭,而过表达则抑制这些恶性表型。裸鼠实验进一步证实SPAT过表达可减少肺转移灶形成。转录组分析揭示SPAT表达与细胞粘附通路呈负相关,暗示其可能通过调控细胞运动性影响转移。

SPAT与SF1相互作用

机制探索中,研究人员通过RNA-pulldown联合质谱技术鉴定出SF1是SPAT的关键结合蛋白。RIP实验验证了两者的直接互作,并确定结合区域位于SPAT的2000-3263核苷酸区段。值得注意的是,SPAT表达水平不影响SF1蛋白稳定性,表明其可能通过空间位阻而非降解途径调控SF1功能。

SPAT调控KITLG可变剪接

RNA-seq分析发现SPAT敲低导致870个外显子跳跃事件,其中最显著的是KITLG外显子6的可变剪接。实验证实SPAT通过促进外显子6跳跃,减少促转移亚型KITLG-205的产生。报告基因系统验证SPAT可特异性抑制SF1对外显子6分支位点的识别。

SPAT通过SF1调控剪接机制

研究发现SF1在肺腺癌中高表达,其敲除可模拟SPAT过表达的表型,逆转SPAT缺失导致的剪接变化和迁移增强。分子机制上,SPAT通过阻碍SF1招募U2AF2到剪接体,从而抑制外显子6的包含。靶向破坏分支位点的实验证实了这一调控的特异性。

KITLG剪接变体的功能差异

临床样本分析显示KITLG-205在肺腺癌组织中显著上调,且高外显子包含水平(PSI)与不良预后相关。功能实验证实KITLG-205通过激活ERK磷酸化促进转移,而SPAT/SF1轴正是通过调控这一剪接事件发挥抑癌作用。

这项研究首次阐明了lncRNA SPAT通过调控SF1介导的KITLG可变剪接抑制肺腺癌转移的分子机制,填补了lncRNA与剪接调控交叉领域的研究空白。从转化医学角度看,SPAT表达水平可作为肺腺癌预后评估的新指标,而SPAT-SF1-KITLG调控轴则提供了极具潜力的治疗靶点。特别值得注意的是,该研究提出的"通过靶向特定剪接事件治疗癌症"的策略,为发展精准医学提供了新思路。鉴于可变剪接调控的小分子抑制剂已进入临床试验,这项发现有望加速肺腺癌靶向治疗的研发进程。

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