浙大和藥大團隊發現腸癌細胞竟會“丟棄”抑癌因子 _健康小知識

環狀RNA（circRNA）是一種新興的內源性非編碼RNA（ncRNA），它們參與細胞增殖、粘附、凋亡和存活等多個生物學過程[1] 。
近年來， circRNAs在腫瘤領域也獲得了越來越多的關注。有研究表明許多circRNA能促進細胞周期發展，抑制或誘導腫瘤細胞凋亡以及抑制血管生成等等[2] ，各種不同的circRNAs在腫瘤發生發展過程中起著不同甚至相反的作用。
雖然越來越多的研究報道了乳腺癌、肺癌和結直腸癌中異常的circRNAs[3] ，但circRNAs在腫瘤細胞中的生物學功能、分子機制和環狀模式尚不清楚。此外，還有研究提出circRNAs可以通過病理功能未知的外泌體分泌到循環中[4] ，且比線性RNAs更容易被分選進入外泌體。然而， circRNAs的外泌體特異性分選機制也仍然完全未知。
近日，來自浙江大學張紅河和中國藥科大學來茂德領銜的研究團隊，闡明了circRHOBTB3在結直腸癌（CRC）進展中的生物學作用、環化過程和分泌途徑，這一結果發表在MolecularCancer期刊上。
他們發現，抑瘤circRHOBTB3通過外泌體被癌細胞排出，以維持結直腸癌細胞的活性。此外，他們還設計了靶向circRHOBTB3的環狀化和分泌元件的反義寡核苷酸（ASOs），用于CRC的治療。

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論文首頁截圖
circRHOBTB3是宿主基因RHOBTB3轉錄后剪接和環狀化而產生的一種circRNA 。 RHOBTB3作為RhoGTPase家族ATP酶，參與膜轉運[5、6]和蛋白酶體降解[7] 。
先前的研究也表明circRHOBTB3在CRC、卵巢癌、胃癌和肝細胞癌（HCC）中作為腫瘤抑制circRNA 。然而，它的循環模式和外泌體分泌途徑并未被闡釋。
首先，研究人員分析了來自GEO數據庫的12例CRC患者、21例HCC患者、32例胰腺腺癌（PAAD）患者和14例健康供體的血清外泌體的總RNA-seq數據。
結果顯示，許多circRNAs在腫瘤患者血清外泌體中的表達程度不同（圖1A），但在所有三種癌癥來源的外泌體中，只有hsa_circ_0007444（circRHOBTB3）均表達上調（圖1B），且其宿主基因RHOBTB3在三種腫瘤組織中的表達與正常組織相比均無顯著性的增強（圖1C）。

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圖1不同類型癌癥中ircRHOBTB3在患者血清外泌體中的表達情況
然而，對來自浙江大學醫學院邵逸夫醫院體檢的18例CRC患者和16例健康供者的血清樣本數據分析發現，與健康供者相比， circRHOBTB3在CRC組織中顯著下調，而宿主基因RHOBTB3顯著上調（圖2左二）。而且，在69個CRC組織樣本中檢測到的circRHOBTB3的表達結果顯示， circRHOBTB3水平較高患者的總生存期更好（圖2右一）。
圖2ircRHOBTB3在CRC組織中患者血清外泌體中的表達情況
于是，研究者不禁假設， circRHOBTB3是否具有抑癌作用？
為了驗證這一點，他們先確定了CRC患者血清外泌體中的circRHOBTB3確實來源于腫瘤細胞而非基質細胞（圖3A），且circRHOBTB3水平在來自NCM460細胞（正常的腸上皮細胞系）的外泌體中最低（圖3B）。進一步在RKO、HCT116細胞（CRC細胞系）中過表達或敲低circRHOBTB3 ，結果表明circRHOBTB3可以抑制細胞遷移和侵襲能力（圖3C）。

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圖3circRHOBTB3來源與功能的體外驗證實驗
并且，他們通過對circRHOBTB3敲除/重新表達細胞系RNA-Seq數據的分析，以及RT-qPCR驗證發現，在circRHOBTB3敲除的細胞系中代謝、增殖和上皮間充質轉化（EMT）通路相關基因顯著上調，而circRHOBTB3的重新表達降低了這些基因的表達。此外， circRHOBTB3敲除的細胞系中ROS水平也顯著升高。