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子科生物報(bào)道:在癌癥的世界里,非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)堪稱 “頭號(hào)殺手”,嚴(yán)重威脅著人類的健康。近年來,盡管醫(yī)學(xué)不斷進(jìn)步,手術(shù)、化療、放療、分子靶向治療以及免疫治療等手段紛紛登場(chǎng),但 NSCLC 患者的 5 年總體生存率依舊不容樂觀。其中,吉西他濱(Gemcitabine)作為治療 NSCLC 的常用化療藥物,卻面臨著一個(gè)棘手的難題 —— 耐藥性。許多患者在使用吉西他濱治療一段時(shí)間后,腫瘤細(xì)胞會(huì)逐漸適應(yīng)藥物,導(dǎo)致治療效果大打折扣,病情再次惡化。這使得探尋吉西他濱耐藥的機(jī)制,尋找新的治療靶點(diǎn),成為了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域亟待攻克的難關(guān)。
為了破解這一難題,南昌大學(xué)的研究人員勇挑重?fù)?dān),開展了一項(xiàng)關(guān)于 NSCLC 吉西他濱耐藥機(jī)制的研究。經(jīng)過不懈努力,他們發(fā)現(xiàn)了一種名為 hsa_circ_0125356 的環(huán)狀 RNA(circRNA)在其中扮演著關(guān)鍵角色,這一發(fā)現(xiàn)為 NSCLC 的治療帶來了新的曙光。
研究人員主要采用了多種關(guān)鍵技術(shù)方法。通過 circRNA 測(cè)序技術(shù)篩選差異表達(dá)的 circRNA;運(yùn)用熒光原位雜交(FISH)、RNA 免疫沉淀(RIP)等技術(shù)驗(yàn)證分子間的相互作用;借助細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn),如 CCK-8、EdU、Transwell、TUNEL 等實(shí)驗(yàn),探究相關(guān)分子對(duì)細(xì)胞增殖、遷移、凋亡以及耐藥性的影響;還構(gòu)建了小鼠異種移植瘤模型進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
下面來看具體的研究結(jié)果:
發(fā)現(xiàn)吉西他濱耐藥相關(guān) circRNA:研究人員構(gòu)建了吉西他濱耐藥的 A549 細(xì)胞模型(A549-GR),通過 circRNA 測(cè)序分析,篩選出 12 個(gè)差異表達(dá)的候選 circRNA,其中 hsa_circ_0125356 在 A549-GR 細(xì)胞中表達(dá)較高。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),hsa_circ_0125356 由 SLC7A11 基因外顯子反向剪接形成,具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)且穩(wěn)定性高,主要定位于細(xì)胞質(zhì)。臨床數(shù)據(jù)顯示,hsa_circ_0125356 在 NSCLC 腫瘤組織中顯著上調(diào),且高表達(dá)與患者較差的預(yù)后相關(guān)。
- hsa_circ_0125356 促進(jìn) NSCLC 細(xì)胞對(duì)吉西他濱的耐藥性:在 A549 和 A549-GR 細(xì)胞系中,干擾 hsa_circ_0125356 可抑制 A549-GR 細(xì)胞活力,部分逆轉(zhuǎn)耐藥性;而過表達(dá) hsa_circ_0125356 則增加 A549 細(xì)胞活力。EdU 實(shí)驗(yàn)表明其促進(jìn)細(xì)胞增殖,TUNEL 實(shí)驗(yàn)顯示其抑制細(xì)胞凋亡,Transwell 實(shí)驗(yàn)證實(shí)其增強(qiáng)細(xì)胞遷移能力,這些結(jié)果均表明 hsa_circ_0125356 可促進(jìn) NSCLC 細(xì)胞對(duì)吉西他濱的耐藥性。
- hsa_circ_0125356 作為 miR-582-5p 的海綿:利用生物信息學(xué)工具預(yù)測(cè)并經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,hsa_circ_0125356 可與 miR-582-5p 結(jié)合,作為其海綿負(fù)向調(diào)控 miR-582-5p 的表達(dá)。在 NSCLC 組織中,miR-582-5p 表達(dá)顯著下調(diào),且與 hsa_circ_0125356 表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)表明,miR-582-5p 可逆轉(zhuǎn) hsa_circ_0125356 誘導(dǎo)的 NSCLC 細(xì)胞增殖、遷移和耐藥性。
- FGF9 是 miR-582-5p 的靶基因并增強(qiáng)吉西他濱耐藥性:通過生物信息學(xué)分析、雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)和 Western blotting 驗(yàn)證,F(xiàn)GF9 是 miR-582-5p 的下游靶基因。在 NSCLC 中,F(xiàn)GF9 表達(dá)顯著上調(diào),與 hsa_circ_0125356 呈正相關(guān),與 miR-582-5p 呈負(fù)相關(guān)。功能實(shí)驗(yàn)顯示,F(xiàn)GF9 可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞對(duì)吉西他濱的耐藥性。
- hsa_circ_0125356 通過 miR-582-5p/FGF9 軸維持吉西他濱耐藥性:RNA-seq 和相關(guān)實(shí)驗(yàn)表明,hsa_circ_0125356 通過海綿作用調(diào)控 miR-582-5p/FGF9 軸影響吉西他濱耐藥性。干擾 FGF9 可使腫瘤細(xì)胞對(duì)吉西他濱更敏感,而過表達(dá) FGF9 則增強(qiáng)耐藥性。一系列挽救實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了這一調(diào)控軸在吉西他濱耐藥中的重要作用。
- FGF9 通過 WNT 信號(hào)通路增強(qiáng)吉西他濱耐藥性:KEGG 和 GSEA 分析表明,F(xiàn)GF9 主要通過 WNT 信號(hào)通路維持 NSCLC 細(xì)胞的吉西他濱耐藥性。Western blot 分析顯示,F(xiàn)GF9 可調(diào)節(jié) WNT 經(jīng)典和非經(jīng)典信號(hào)通路相關(guān)蛋白以及凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)。使用 WNT 信號(hào)通路抑制劑 WAY 316606 和 XAV-939 處理后,可逆轉(zhuǎn) hsa_circ_0125356 誘導(dǎo)的吉西他濱耐藥性,證明 WNT 信號(hào)通路參與其中。
- hsa_circ_0125356 在體內(nèi)促進(jìn)吉西他濱耐藥性:構(gòu)建小鼠異種移植瘤模型,體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與體外實(shí)驗(yàn)一致。沉默 hsa_circ_0125356 可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)吉西他濱的敏感性,抑制腫瘤生長(zhǎng),促進(jìn)細(xì)胞凋亡;而過表達(dá) hsa_circ_0125356 則相反。免疫組化和 FISH 結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了 hsa_circ_0125356 對(duì) miR-582-5p/FGF9 軸及 WNT 信號(hào)通路的調(diào)控作用。
研究結(jié)論與討論部分指出,該研究首次揭示了 hsa_circ_0125356 在 NSCLC 吉西他濱耐藥中的重要作用機(jī)制。hsa_circ_0125356 通過海綿作用調(diào)控 miR-582-5p/FGF9 軸,激活 WNT 經(jīng)典和非經(jīng)典信號(hào)通路,促進(jìn) DNA 損傷修復(fù)和抑制細(xì)胞凋亡,從而增強(qiáng) NSCLC 細(xì)胞對(duì)吉西他濱的耐藥性。這一發(fā)現(xiàn)為 NSCLC 吉西他濱耐藥的治療提供了新的潛在治療靶點(diǎn),有助于開發(fā)更有效的治療策略,改善 NSCLC 患者的預(yù)后,具有重要的臨床意義 。