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IF=14.9|肝癌治疗道路新拓展
2022.05.22 浏览量 来源:汉恒生物

肝癌是全球第三大致死癌症,有关肝癌的研究仍有很多地方没有阐明。近年来,选择性剪接与肿瘤的关联愈发受到重视,因此对癌症的剪接机制的研究,可能有助于开拓新的肝癌治疗道路。

近日,杭州师范大学药学院的陈健翔团队在nature communications发表题为《The aberrant upregulation of exon 10-inclusive SREK1 through SRSF10 acts as an oncogenic driver in human hepatocellular carcinoma》的研究报告,详细阐述了基因SREK1(Glutamine/Lysine-Rich Protein 1)异常的可变剪接与肝癌的关系(在动物实验中,作者使用了由汉恒生物提供的SREK1L腺相关病毒(AAV))。

SREK1(Splicing Regulatory Glutamic Acid And Lysine Rich Protein 1)编码一类富含丝氨酸/精氨酸(SR)剪接蛋白,蛋白中带有RNA识别基序(RRM)域。SREK1基因包含13个外显子,有两个可变剪接体,与较长的转录本相比(SREK1L),较短的转录本(SREK1S)是不含有第十个外显子序列的,基因结构见图1。

图1 人SREK1基因结构

通过对临床数据的分析,研究团队发现在肝癌中,SREK1L较高的患预后较差,提示SREK1L可能参与了肝癌的发生,图2。

图2 SREK1L与肝癌预后的关联

为了验证两个转录本的功能,作者在SREK1的第10个外显上设计干扰序列,敲低Hep3B 和HCCLM3细胞中SREK1L的表达,发现,SREK1L敲低后能显著抑制细胞的增殖、迁移和克隆形成试验的克隆数量,而敲低SREK1S后没有显著效果。尾静脉注射SREK1过表达腺相关病毒后部分切除小鼠的肝脏,SREK1L能加速肝脏的再生。此外,作者通过数据库分析发现,SREK1L在胚胎时期的肝脏细胞中表达最高,成年后表达量逐步下降到最低,敲低或过表达SREK1L能明显抑制或促进动物模型中肿瘤的生长。为了确认SREK1中第十个外显子对蛋白的功能有何影响,研究团队将两种转录本用标签标记,荧光显微镜下观察发现其在亚显微结构中的定位,SREK1L主要集中在细胞核中,对比SREK1L,SREK1S在细胞核中的分布较少,而是充盈在整个细胞中。而且肝癌患者组织中SREK1也主要定位于细胞核中,说明在肝癌的发展过程中进入细胞核的SREK1L很可能起到关键的作用。

图3 SREK1L是定位于细胞核中的原癌基因

既然SREK1L肝癌密切相关,那么是通过什么途径影响疾病的发展呢?研究团队通过数据库的挖掘,发现SREK1L与NMD通路存在关联,其中BLOC1S5-TXNDC5 (B-T)与SREK1L呈显著的正相关。在哺乳动物中,SURF(SMG1-UPF1-eRF1-eRF3)复合物会与NMD的基因产物相互作用增强外显子-外显子连接复合体( exon-exon junction complex ,EJC)的形成,研究团队通过IP试验证实了SREK1L与SURF复合物存在相互作用,而且也参与了EJC的过程,提示SREK1L可能通过参与EJC的形成来调节B-T的表达,通过RIP试验证实了SREK1是能直接作用在B-T的转录本上,抑制EJC对B-T的降解作用,上调B-T的表达。并在后面一系列的细胞功能试验证实,B-T这个非编码的基因是SREK1L诱导癌症的主要靶点。随后作者通过生信分析和试验发现B-T可能通过ceRNA下调miR-30c-5p 和miR-30e-5p的功能,进而上调基因TXNDC5 和SRSF10表达的调节进而促进肝癌的发展,图4。

图4 B-T通过ceRNA抑制miR-30c-5p和miR-30e-5p功能,促进TXNDC5和SRSF10的表达来发挥其致癌作用

为了探明SRSF10的是通过何种方式影响蛋白的功能,Sashimi plot分析表明exon 10对基因的表达至关重要,此外SRSF10敲低后能显著的抑制SREK1 L的表达,上调SREK1S表达,而SREK1却不影响SREK10的表达,RIP实验证实了SREK10(exon10的探针)能直接作用SREK1 L的mRNA,并稳定其功能,并且exon 10有助于SREK1 L定位于细胞核,敲低SRSF10能减少定位在细胞核中的SREK1 L,诱导SREK1 S蓄积在细胞质中,然后研究团队通过IP和质谱等实验证实SRSF10 与ELAVL1, PABPC 和/或MAGOH/ MAGOHB相互作用调节SREK1基因的剪接过程。最后肝癌与高表达SREK1 L和SRSF10关系在一系列实验和临床数据分析得到了进一步的验证,图5。

图5 SRSF10与HCC患者预后不良相关

异常的选择性剪接是癌症异质性的一个主要来源。本文中作者发现SRSF10通过影响SRSF1的选择性剪接上调B-T的表达,而B-T的表达会进一步影响SRSF10的表达。通过SRSF10/SREK1 L /B-T信号环加快肝癌疾病发展。


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