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Cancer Cell:环状RNA限制皮肤癌的转移

来源:本站原创 2020-02-24 11:36

2020年2月24日讯 /生物谷BIOON /--一项新的研究发现,一种神秘的遗传物质可以抑制皮肤癌细胞的扩散,但随着它们的成熟,这种物质往往会丢失。这项新研究近日发表在《Cancer Cell》上。通常,DNA被转化成RNA,然后转化成具有细胞功能的蛋白质。虽然大多数RNA是线性分子,但当它们的末端循环并附着时,有些会形成圆圈。

该研究的作者说,环状RNA (circRNA)不编码蛋白质,而是复杂调控系统的一部分,但其功能仍不清楚。

图片来源:Cancer Cell

由纽约大学格罗斯曼医学院(NYU Grossman School of Medicine)的研究人员领导的这项在细胞培养和小鼠身上进行的研究,首次证明了一种名为CDR1as的环状RNA可以阻止黑色素瘤的恶性扩散,而它的缺失则会促进这种扩散。一项对人类黑素瘤组织的研究分析也表明,CDR1as水平升高与存活率增加有关。

黑素瘤是皮肤癌中最致命的一种,癌症细胞的侵袭性扩散或转移是黑素瘤患者死亡的主要原因。由于基因错误,癌细胞从正常细胞中产生,但DNA的变化并不能完全解释细胞是如何扩散的。

"我们的研究为黑素瘤的侵袭行为提供了新的见解,并且首次揭示了circRNA作为转移抑制因子的作用,"该研究的资深作者、纽约大学Langone Health中心病理学系副教授Eva Hernando博士说。

"我们发现CDR1as抑制一种已知的致癌蛋白IGF2BP3,这揭示了CDR1as的一种新功能,可能具有治疗意义,"该研究的第一作者Douglas Hanniford博士补充道。

最近的研究表明,环状RNA具有以前未知的功能,包括它们与附着在RNA上的蛋白质结合,从而影响细胞功能。具体来说,这项新的研究表明,当CDR1as与RNA结合蛋白IGF2BP3的相互作用被破坏时,黑色素瘤的转移就开始了。

研究人员说,如果CDR1as是活性的,IGF2BP3蛋白就会与它的环状RNA分子结合,而不是与其他编码促转移蛋白的RNA结合。当使用分子技术去除CDR1as时,IGF2BP3可以促进癌细胞的侵袭,这种侵袭发生在细胞穿透皮肤层并扩散到远处器官的时候。

这项研究确定了细胞中CDR1as的来源为LINC00632,这是另一类被称为长链非编码RNA的RNA。实验进一步揭示了黑素瘤细胞中的一种"表观遗传"机制使LINC00632基因沉默,从而停止了CDR1as的产生。

研究人员说,表观遗传变化在不改变DNA密码的情况下调整基因的运作。其中包括一种被称为甲基的分子附着在组蛋白上,组蛋白是包裹DNA链的"线轴"。甲基化状态决定了给定的一段DNA是否可以被解开和获取,或者取而代之的是压缩,使基因保持沉默。

这项新的研究发现,一种特殊的组蛋白甲基化,即H3K27me3,可以抑制黑色素瘤细胞中开始扩散的LINC00632基因,而黑色素瘤细胞中已经开始缺乏CDR1as。作者说,这种相互作用可能代表了一种机制,帮助细胞在正常(胎儿)发育过程中迁移,但当错误地在肿瘤中再次发生时,就会导致癌症扩散。(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Eva Hernando et al. Epigenetic Silencing of CDR1as Drives IGF2BP3-Mediated Melanoma Invasion and Metastasis. Cancer Cell (2020). DOI: https://doi.org/10.1016/j.ccell.2019.12.007
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