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作者：Rainbow
導讀：迄今為止，在多種惡性良性腫瘤中已經鑒定出許多特定的環狀RNA，它們調控惡性良性腫瘤的發生和進展。
11月16日，浙江大學醫學院劉凡隆、張紅河共同通訊在期刊《Cell Death & Disease》上線上發表題為“Specific intracellular retention of circSKA3 promotes colorectal cancer metastasis by attenuating ubiquitination and degradation of SLUG”的研究論文，研究表明，結直腸癌細胞可能通過特定的細胞基序在細胞質中保留circSKA3，進而抑制外泌體分泌，而細胞内的circSKA3可以阻斷SLUG的泛素化降解并促進結直腸癌的轉移。針對circSKA3的關鍵環化元素和功能基序的特異性ASO可能成為治療結直腸癌的有前景的藥物。
https://www.nature.com/articles/s41419-023-06279-w
研究背景
01
最近，環狀RNA（circRNA）被認為是重要的表觀遺傳調控因子，參與了各種惡性良性腫瘤生物學過程，如細胞增殖、凋亡、自噬、血管生成、能量代謝、免疫監視、遷移和侵襲。通常，環狀RNA是在上遊基因轉錄後通過反向剪接産生的。環狀RNA通過吸附miRNA、結合功能性RNA結合蛋白（RBPs）、經反轉錄後形成假基因、在細胞核中調控基因轉錄或RNA剪接，甚至編碼多肽等方式發揮生物學作用。
迄今為止，在多種惡性良性腫瘤中已經鑒定出許多特定的環狀RNA，它們調控惡性良性腫瘤發生和進展。例如，在肝細胞癌（HCC）中，circVAMP3加速了應激顆粒的形成并抑制了原癌基因c-myc的翻譯；而circANAPC7通過PHLPP2-AKT-TGF-β信号通路抑制胰腺癌的進展。
通過環狀RNA測序資料的分析，發現一些環狀RNA在惡性良性腫瘤組織樣本中下調，但在血清樣本中上調。研究人員進一步研究并發現惡性良性腫瘤細胞可以主動地通過外泌體排洩抑制惡性良性腫瘤的環狀RNA circRHOBTB3，以維持癌細胞的适應性。這個機制導緻結直腸癌（CRC）患者的惡性良性腫瘤組織中circRHOBTB3水準較低，而血清中circRHOBTB3水準較高。然而，目前尚不清楚為什麼其他一些環狀RNA在惡性良性腫瘤組織樣本中上調，但在血清樣本中下調。
CircSKA3（hsa_circ_0000467）是由紡錘體和着絲粒相關蛋白3（SKA3）基因的外顯子4環化而成，其在結直腸癌組織中的表達增加，但在血清樣本中降低。SKA3母基因位于人類染色體13q上，通過與SKA1或SKA2形成異源二聚體并參與紡錘體和着絲粒的形成，調節細胞有絲分裂、增殖、凋亡和真核生物發育。以往的研究發現，SKA3異常高表達與肝細胞癌、喉鱗狀細胞癌和乳腺癌的發生和發展密切相關。此外，一些研究報道稱circSKA3在乳腺癌和髓母細胞瘤中的表達異常。然而，circSKA3在結直腸癌中的臨床意義和生物學作用尚未有報道。
circSKA3促進結直腸癌
細胞的遷移、侵襲和轉移
02
為了闡明circSKA3在結直腸癌中的生物學作用，研究人員檢測了CRC細胞系中circSKA3的表達。結果顯示，與其他細胞類型（包括NCM460、Helf和Caf）相比，CRC細胞系（HCT116、SW620、SW480和HCT8）中circSKA3的水準較高。研究人員使用兩個針對circSKA3的BSJ位點的siRNA在HCT116和SW620細胞中進行circSKA3的沉默，發現這些siRNA顯著沉默了circSKA3，但沒有影響宿主基因SKA3。circSKA3的沉默還顯著抑制了HCT116和SW620細胞的遷移和侵襲。
研究人員使用shRNA建構了穩定沉默circSKA3的細胞系，并确認這些shRNA在mRNA水準和蛋白水準上特異性地沉默了circSKA3而不影響宿主基因SKA3。通過shRNA沉默circSKA3也顯著抑制了遷移和侵襲，但僅對細胞增殖有輕微的抑制作用。為了進一步确認circSKA3在結直腸癌中的緻癌作用，研究人員使用CRISPR-RfxCas13d/BSJ-gRNA靶向HCT116和SW620細胞中的circSKA3 BSJ位點進行circSKA3的沉默。當circSKA3在HCT116和SW620細胞中被特異性沉默時，遷移和侵襲顯著受抑制，但細胞增殖沒有顯著變化。
此外，研究人員建構了一個circSKA3過表達載體，并用它轉染HCT8和SW480細胞系。circSKA3的過表達并未改變宿主基因SKA3在mRNA水準或蛋白水準上的表達。另外，circSKA3的過表達顯著促進了遷移和侵襲，但并未改變結直腸癌細胞的增殖潛能。當研究人員在shRNA介導的circSKA3沉默的HCT116細胞中重新表達circSKA3時，遷移和侵襲潛能得到了恢複。這些資料表明circSKA3可以促進結直腸癌細胞在體外的遷移和侵襲。
研究結果
03
綜上所述，研究表明，結直腸癌細胞可能通過特定的細胞基序在細胞質中保留circSKA3，進而抑制外泌體分泌，而細胞内的circSKA3可以阻斷SLUG的泛素化降解并促進結直腸癌的轉移。針對circSKA3的關鍵環化元素和功能基序的特異性ASO可能成為治療結直腸癌的有前景的藥物。
參考資料：
https://www.nature.com/articles/s41419-023-06279-w
注：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。
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