肝內(nèi)膽管癌的治療新靶點和預(yù)后生物標(biāo)志物

該研究發(fā)現(xiàn)cZNF215在術(shù)后轉(zhuǎn)移的肝內(nèi)膽管癌組織中表達明顯上調(diào)，并與肝內(nèi)膽管癌轉(zhuǎn)移和患者不良預(yù)后相關(guān)。研究人員進一步發(fā)現(xiàn)，在體外和體內(nèi)，cZNF215過表達促進iCCA細胞的生長和轉(zhuǎn)移，而cZNF215敲低具有相反的作用。機制研究表明，cZNF215與PRDX1競爭性相互作用，從而阻斷了PRDX1與PTEN的結(jié)合，隨后導(dǎo)致氧化誘導(dǎo)的PTEN/AKT通路失活，促進了iCCA的進展和轉(zhuǎn)移。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)在iCCA細胞中沉默cZNF215可以增強帕他色替的抗腫瘤作用。

研究背景

01

ICCA是第二常見的原發(fā)性肝臟惡性腫瘤，預(yù)后不良。在過去30年中，iCCA的發(fā)病率在全球范圍內(nèi)穩(wěn)步上升。雖然發(fā)病率相對較低，但由于缺乏特異性癥狀，往往難以早期診斷。目前，手術(shù)途徑仍然是治療iCCA有效的方法，但5年總生存率低于40%，術(shù)后復(fù)發(fā)率可能高達65%。此外，對于無法切除的iCCA患者，化療/放療效果較差。在可切除的iCCA中，化療/放療是有效的，并為大多數(shù)患者提供了明顯的益處(特別是在新輔助治療中);然而，其療效是短暫的，患者會對治療產(chǎn)生耐藥性并復(fù)發(fā)。因此，迫切需要提高我們對iCCA進展和轉(zhuǎn)移機制的認(rèn)識，以便開發(fā)更先進的診斷技術(shù)和新的治療靶點，以提高iCCA患者的生存率。

CircRNA具有作為生物標(biāo)志物的潛力。目前，越來越多的證據(jù)表明，許多失調(diào)的CircRNA在腫瘤發(fā)生發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。這些CircRNA通過多種機制發(fā)揮作用，包括作為微小RNA (miRNA)海綿、與RNA相關(guān)蛋白結(jié)合、激活或滅活癌癥相關(guān)信號通路以及調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)和肽。然而，CircRNA在iCCA轉(zhuǎn)移中的潛在機制仍有待進一步闡明。

PTEN是第一個發(fā)現(xiàn)的具有磷酸酶功能的腫瘤抑制基因，在癌癥中經(jīng)常失調(diào)。研究發(fā)現(xiàn)，PTEN功能喪失導(dǎo)致PI3K/AKT通路過度激活，從而促進癌癥進展。活性氧(ROS)，包括超氧化物(O2-)和過氧化氫(H2O2)，在有氧和無氧代謝過程中不可避免地產(chǎn)生，它們可以通過氧化誘導(dǎo)PTEN失活激活下游信號。目前，人們普遍認(rèn)為PTEN氧化導(dǎo)致其磷酸酶活性喪失，進而激活PI3K/AKT通路，促進腫瘤發(fā)生。PRDX1是過氧化物還蛋白(PRDX)家族的一員，已被證明在良性氧化應(yīng)激下，通過結(jié)合PTEN并阻止PTEN氧化，維持和增強PTEN的腫瘤抑制功能。然而，目前尚不清楚CircRNA是否通過PRDX1調(diào)節(jié)PTEN/AKT通路。

研究過程及發(fā)現(xiàn)

02

ICCA是一種侵襲性、異質(zhì)性的惡性腫瘤，是一個復(fù)雜的多因素癌變過程，其特點是診斷晚、預(yù)后差。體內(nèi)研究進一步表明，循環(huán)細胞中circCCAC1水平的升高加速了iCCA的腫瘤發(fā)生和轉(zhuǎn)移。在本研究中，研究人員通過circRNA-seq發(fā)現(xiàn)cZNF215在轉(zhuǎn)移性iCCA組織中上調(diào)，并證實其為腫瘤啟動子。此外，cZNF215水平與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤大小、腫瘤數(shù)量、MVI分期和TNM晚期腫瘤分期相關(guān)。此外，cZNF215高表達的患者預(yù)后較差。綜上所述，研究人員的數(shù)據(jù)表明cZNF215與iCCA的進展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，可以作為iCCA患者的預(yù)后因素。

本研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)cZNF215可以通過與PRDX1的競爭性相互作用促進PTEN的氧化誘導(dǎo)失活，導(dǎo)致PTEN和PRDX1的解離，導(dǎo)致PTEN氧化。研究表明，cZNF215通過PRDX1/PTEN/AKT軸在iCCA中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用，這擴大了我們對PI3K/AKT通路細胞內(nèi)調(diào)節(jié)機制的理解。

在本研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)cZNF215在iCCA組織和細胞系中的表達上調(diào)。研究人員首先證實了cZNF215不太可能作為miRNA海綿發(fā)揮作用。接下來，研究人員確定了cZNF215通過抑制PRDX1和PTEN之間的相互作用促進氧化誘導(dǎo)的PTEN失活和AKTSer473/Thr308磷酸化的潛在機制。機制上，研究人員揭示了cZNF215結(jié)合于PRDX1的NTD和CTD區(qū)域，這些區(qū)域包含PRDX1和PTEN之間的相互作用域。當(dāng)cZNF215與PRDX1結(jié)合時，它抑制了PRDX1與PTEN的結(jié)合，導(dǎo)致PRDX1失去保護作用，氧化誘導(dǎo)PTEN失活，導(dǎo)致iCCA生長和轉(zhuǎn)移的促進。

ICCA通常在晚期被診斷出來，ICCA的發(fā)病率在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢。幾乎所有的iCCA患者都需要化療，而靶向藥物和免疫治療僅在特定的患者群體中有效。目前iCCA的診斷方法和治療策略并不令人滿意;因此，迫切需要新的治療措施。研究發(fā)現(xiàn)，cZNF215敲低可以對帕他色替產(chǎn)生協(xié)同作用，這也提示低水平cZNF215的iCCA細胞可能會延遲帕他色替的耐藥性。RNA納米技術(shù)是一種在納米尺度上自下而上的RNA結(jié)構(gòu)自組裝，在細胞操作和傳遞中可能發(fā)揮重要作用。因此，利用cZNF215的穩(wěn)定性特性與RNA納米技術(shù)相結(jié)合，在新一代iCCA靶向藥物方面可能比其他RNA干擾技術(shù)具有更大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用價值。

研究意義

03

綜上，本研究描述了一個新的環(huán)狀RNA, cZNF215，并揭示了cZNF215與PRDX1競爭性相互作用促進PRDX1和PTEN之間解離的新機制，從而導(dǎo)致PTEN/AKT通路失活，促進iCCA生長和轉(zhuǎn)移。cZNF215的上調(diào)與iCCA患者的轉(zhuǎn)移和不良預(yù)后相關(guān)。因此，cZNF215可能有潛力作為iCCA患者的治療靶點和預(yù)后生物標(biāo)志物。