骨肉瘤(OS)是最普遍的原发性恶性骨肿瘤,在青少年和儿童中的发病率很高。它起源于间充质细胞,具有浸润生长快、早期肺转移和复发率高的特点。研究表明,局部OS患者的5总年生存率在65%至75%之间,而复发和转移性肿瘤患者的5年总生存率仅为20%。尽管辅助化疗和手术切除等OS治疗方法取得了重大进展,但在过去的30年中,生存率已经趋于稳定,并且不太令人满意。事实上,目前尚未发现OS的特异性诊断和预后生物标志物。因此,迫切需要鉴定有希望的OS治疗靶点。
环状RNAs(circRNAs)调节真核细胞的各种功能。根据剪接事件的顺序和不同的中间体,circRNAs的生物发生存在两种机制:典型剪接体诱导的剪接和非典型套索剪接。越来越多的研究表明,circRNAs通过充当microRNAs(miRNAs)海绵、与RNA结合蛋白相互作用以及通过调节靶基因的表观遗传、转录或翻译改变来调节多种生理和病理生理过程。已发现异常的circRNA表达与各种癌症的发病机制相关,并对基因表达、细胞侵袭、细胞周期进程、迁移、凋亡和增殖发挥重要的调节作用。此外,circRNA由于其结构稳定性、进化保守性、丰度和器官特异性被认为具有很高的诊断和治疗潜力。然而,迄今为止,circRNAs在OS中的作用尚不清楚。
近日,南方医科大学珠江医院林荔军课题组和南方医科大学刘求真课题组在Journal of Experimental & Clinical Cancer Research(IF11.160)期刊上发表了题为Circular RNA circ_001422 promotes the progression and metastasis of osteosarcoma via the miR-195-5p/FGF2/PI3K/Akt axis的研究论文。该研究发现了一种新的环状RNA circ_001422,其可通过靶向miR-195-5p/FGF2/PI3K/Akt轴对OS增殖和转移发挥促癌作用,暗示circ_001422可能是OS的潜在治疗靶点。
首先,研究人员利用生物信息学分析和高通量RNA测序鉴定了OS和相邻非癌组织之间差异表达的circRNAs,发现了一种新型、丰富的circRNA circ_001422,其主要位于细胞质中,可促进OS进展。
Fig1. circ_001422在OS中的鉴定与表征
随后,研究人员使用qRT-PCR检测临床标本和细胞系中circ_001422的表达水平。结果显示与非癌样本相比,Circ_001422在OS细胞系和组织中的表达显著增加。通过分析circ_001422表达与55例招募的OS患者的临床病理特征,发现在OS患者中,较高的circ_001422表达与更晚期的临床分期、更大的肿瘤大小、更高的远处转移发生率和更差的总生存期显著相关。
Fig2. circ_001422表达与临床特征的相关性
为了探索circ_001422在OS细胞中的作用,研究人员通过功能缺失性和功能获得性实验发现circ_001422敲低显著抑制了体内和体外OS细胞的增殖和转移,并促进细胞凋亡;而circ_001422过表达则发挥相反的作用。
Fig3. 敲低circ_001422可抑制OS细胞的增殖和转移
最后,研究人员采用RNA免疫沉淀、荧光原位杂交、生物信息学数据库分析、RNA pulldown实验、双荧光素酶报告基因分析、mRNA测序和挽救实验等方法,以破译由circ_001422调控的竞争性内源性RNA调控网络。发现circ_001422和miR-195-5p之间的竞争性相互作用提高了FGF2的表达,同时也启动了PI3K/Akt信号。这些事件增强了OS细胞的恶性特征。
Fig4. circ_001422/miR-195-5p/FGF2轴在OS进展和转移中的生物学作用示意图
总之,本研究结果表明Circ_001422通过调节miR-195-5p/FGF2/PI3K/Akt轴加速OS的肿瘤发生和转移,暗示circ_001422可以作为治疗OS的治疗靶点。
本研究使用到的circRNA FISH探针&FISH试剂盒、miRNA mimic/inhibitor、agomir/antagomir及其NC、EdU细胞增殖检测试剂盒、RNA pulldown生物素标记circRNA探针均由锐博生物提供!
原文链接:https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-021-02027-0

