RNA结合蛋白调控的选择性剪接生物标志物揭示肺癌亚型特异性分子机制

本研究针对肺癌分子机制中选择性剪接(AS)作用的认知空白，通过178例患者的转录组测序，系统鉴定了QKI和SRSF1等RNA结合蛋白(RBPs)调控的癌症及亚型特异性AS事件。研究发现PLEKHA1外显子15和MKNK2外显子14等关键生物标志物，不仅具有诊断价值，还能通过调控MAPK等通路影响肿瘤进展，为肺癌精准治疗提供新靶点。

　　

肺癌作为全球癌症相关死亡的首要原因，其分子机制尤其是选择性剪接(Alternative Splicing, AS)在不同亚型中的作用仍不明确。尽管已知超过95%的多外显子基因会发生AS，产生功能各异的蛋白亚型，但在肺癌中，AS事件如何被RNA结合蛋白(RNA-binding proteins, RBPs)调控，以及这些事件能否作为诊断标志物和治疗靶点，仍是亟待解决的科学问题。现有研究多局限于单一亚型，且缺乏对RBP调控网络的系统解析，这严重阻碍了基于AS的精准医疗策略开发。

为回答这些问题，Yilei Liu和Huijuan Feng团队在《Molecular Therapy Nucleic Acids》发表研究，通过对178例肺癌患者（包括LUAD、LUSC等4种亚型）的配对肿瘤/癌旁组织进行RNA测序，结合机器学习分析和多组学验证，首次绘制了肺癌全亚型的AS调控图谱。研究不仅发现了24个癌症特异性AS生物标志物和8个亚型特异性标志物，更揭示了QKI和SR蛋白家族通过调控PLEKHA1^ex15和MKNK2^ex14等关键外显子剪接驱动肿瘤进展的分子机制。

关键技术方法包括：1）178例临床样本的RNA-seq转录组分析；2）Quantas和EventPointer算法进行差异剪接分析；3）Boruta特征选择结合kNN模型验证生物标志物；4）TCGA和CCLE数据库的外部验证；5）RBP-motif富集分析和ENCODE knockdown实验验证调控机制。

研究结果部分：

转录组全景分析

通过比较肿瘤与癌旁组织，鉴定出1,929个差异表达基因(DEGs)和1,158个差异剪接(DS)事件。LUSC亚型显示出最显著的转录组变异，而LUAD的RBP表达谱最接近正常组织。

肺癌特异性AS生物标志物

筛选出的24个标志物（如COL6A3^ex6和VEGFA^ex7）在TCGA验证中达到AUC=0.9969，其中PLEKHA1^ex15的剪接水平与患者生存显著相关。

亚型特异性标志物

MKNK2^ex14在LUAD中高表达，其剪受SRSF1负调控，该外显子缺失会导致MAPK信号通路激活。

RBP调控网络

QKI通过结合外显子区ACUAAC motif促进PLEKHA1^ex15包含，而SRSF1通过GGA motif抑制MKNK2^ex14剪接。

结论部分强调：该研究首次系统解析了肺癌全亚型的AS调控网络，发现QKI和SRSF1等RBPs通过"外显子特洛伊木马"机制（即剪接调控）影响癌症关键通路。这些发现不仅为肺癌诊断提供新型液体活检标志物，更揭示了靶向剪接调控器的治疗潜力——例如通过抑制SRSF1磷酸化来阻断促癌亚型MKNK2的产生。研究建立的"剪接-亚型-预后"关联模型，为实现肺癌精准分型治疗提供了分子基础。