重要进展！南京医科大学王学浩院士团队：发现肝癌预后新因子

7月11日，南京医科大学王学浩院士团队在期刊《Molecular Cancer》上发表了研究论文，题为“ESRP1-mediated biogenesis of circPTPN12 inhibits hepatocellular carcinoma progression by PDLIM2/ NF-κB pathway”。本研究发现，在HCC中，circPTPN12的下调与不良预后相关。CircPTPN12在体外和体内均表现出抑制HCC细胞增殖的作用。机制上，RNA测序分析揭示了NF-κB信号通路是circPTPN12的靶向通路。在功能上，circPTPN12与PDLIM2的PDZ结构域相互作用，促进P65的泛素化。此外，circPTPN12通过促进PDLIM2的去泛素化，加强了PDLIM2/OTUD6B复合物的组装。ESRP1被鉴定与pre-PTPN12结合，从而促进circPTPN12的产生。总之，研究结果表明circPTPN12参与调节PDLIM2功能，影响HCC的进展。ESRP1/circPTPN12/PDLIM2/NF-κB轴有望成为HCC的新治疗靶点。

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02056-1#Sec1

研究背景

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肝细胞癌（HCC）构成了原发性肝癌病例的75-85%，在2020年全球癌症诊断中排名第六，在癌症相关死亡中排名第三。临床分期指南为HCC患者的治疗决策提供指导，早期病例通常从部分肝切除术和肝移植等根治性方法中获益。由于症状出现较晚，晚期病例占HCC诊断的50%以上，因此需要对这些患者进行系统性治疗。在过去的十年中，开发了越来越多的靶向药物，如仑伐替尼和卡博替尼。然而，并非所有患者都能从这些治疗中获益。研究基因调控网络中影响细胞生存的关键靶点对于将分子特征转化为实用的临床应用至关重要。

近期的研究证据强烈支持环状RNA（circRNA）是肿瘤发生的标志物，它作为主控基因调节器，在转录和转录后表观遗传水平上影响各种肿瘤的发生和发展。与线性RNA相比，circRNA缺乏5'和3'末端，使其在结构上更加稳定。这种结构特性扩大了circRNA的潜在治疗应用。多项研究表明，circRNA主要存在于细胞质中，并执行三种关键功能：吸附miRNAs、与蛋白质相互作用，并可能编码功能性肽。例如，circPLCE1编码一种新型蛋白质，可抑制NF-κB信号通路。研究人员揭示了circMTCL1通过与C1QBP相互作用而稳定β-连环蛋白通路的作用。此外，研究人员还展示了circCUL2作为miR-203a-3p吸附剂的功能，上调MyD88依赖的NF-κB通路，促进胰腺导管腺癌进展。

CircPTPN12通过NF-κB途径促进P65降解抑制HCC的进展

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为了进一步阐明CircPTPN12在肝细胞癌（HCC）进展中的调节机制，研究人员对转染了过表达CircPTPN12的MHCC-97 H细胞进行了RNA测序。结果显示，共有1372个基因下调，618个基因上调。对下调基因的富集分析揭示，过表达CircPTPN12会抑制NF-κB信号通路。在此研究中，蛋白质免疫印迹分析显示，CircPTPN12表达升高导致P65蛋白水平降低，但不影响磷酸化的P65（p-p65）水平。免疫荧光进一步验证了这些发现。这些发现强烈表明，CircPTPN12通过调节P65蛋白表达对NF-κB通路发挥调节作用。进一步研究发现，CircPTPN12并不影响P65基因的转录。因此，研究人员推测CircPTPN12通过影响P65蛋白的后翻译修饰来调节其蛋白水平。随后的研究结果表明，CircPTPN12促进P65的泛素化。研究人员特别评估了P65在环己烯咪唑(CHX)这种蛋白质合成抑制剂存在的情况下的蛋白质表达情况。随着时间的推移，P65的蛋白质水平出现了下降。为了更深入地了解CircPTPN12'的抗肿瘤作用对P65的依赖性，研究人员用P65 siRNA处理过表达CircPTPN12的MHCC-97 H细胞。有趣的是，CircPTPN12对HCC的显著抗肿瘤作用明显减弱。研究发现共同表明，CircPTPN12通过靶向P65来抑制HCC的进展，从而导致NF-κB信号通路的失活。

图1：CircPTPN12通过促进p65降解来抑制HCC的进展，并通过NF-κB通路实现

CircPTPN12在体内抑制HCC细胞的生长

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为了评估CircPTPN12对HCC细胞体外生长的影响，研究人员将HCC细胞通过皮下注射注入裸鼠体内。图2A和B所示的结果显示，在过表达CircPTPN12的小鼠异种移植模型中，肿瘤生长速度显著减慢，肿瘤重量减少，而CircPTPN12敲低在HCC细胞中则产生了相反的效果。随后进行了免疫组织化学（IHC）分析，以验证CircPTPN12在体内的效应。与对照组相比，在CircPTPN12过表达的肿瘤中，Ki67的分布显著降低，而CircPTPN12敲低则产生了相反的效果。此外，IHC分析证实，在CircPTPN12敲低后，PDLIM2蛋白表达显著降低，而在CircPTPN12过表达时则出现了相反的趋势。此外，P65的表达水平与PDLIM2表达呈负相关。综上所述，这些发现共同表明CircPTPN12在体内具有强大的抑制肿瘤生长的作用。

图2：CircPTPN12在体内能抑制HCC细胞的生长

研究意义

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本研究强调了CircPTPN12在抑制肝癌进展中的作用，通过抑制细胞增殖和促进细胞凋亡来实现这一作用。通过形成一个由CircPTPN12、PDLIM2和OTUD6B蛋白-RNA三元复合物组成的复合物，维持PDLIM2表达，CircPTPN12协调调节NF-κB信号通路，从而促进PDLIM2介导的P65蛋白的泛素化降解。此外，ESRP1被确定为肝癌中CircPTPN12表达的调节因子。这项研究对我们理解肝癌中的环RNA具有重要意义，可能为揭示人类肝癌诊断和治疗的诊断生物标志物和治疗靶点提供有价值的洞见。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02056-1#Sec1

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