【导读】非小细胞肺癌(NSCLC)通常在晚期被诊断出来，这限制了治疗干预的有效性。本研究旨在探讨新发现的circLIFRSA在PTEN/AKT信号通路中的作用及其在非小细胞肺癌恶性过程中的作用。
9月28日，宁波大学研究团队在期刊《Molecular Cancer》上发表了题为“CircLIFRSA/miR-1305/PTEN axis attenuates malignant cellular processes in non-small cell lung cancer by regulating AKT phosphorylation”的研究论文，本研究中，研究人员发现circLIFRSA在NSCLC细胞和组织中的表达显著降低。这种下调与各种临床病理特征相关，并表明其作为非小细胞肺癌早期诊断生物标志物的潜力。重要的是，circliffsa在非小细胞肺癌细胞中抑制细胞生长和增殖，同时促进细胞凋亡。这些发现表明circlifsa /miR-1305/PTEN轴通过调节AKT磷酸化来减弱恶性过程，并为circlifsa作为NSCLC早期诊断的生物标志物和有希望的治疗靶点的潜力提供了新的见解。
背景知识
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肺癌被认为是全世界癌症相关死亡的主要原因，对男性和女性人口的死亡率都有重大影响。鉴于肺癌在临床和病理特征上的相当多样性，肺癌可大致分为两种主要类型:非小细胞肺癌(NSCLC)和小细胞肺癌(SCLC)。非小细胞肺癌约占所有肺癌病例的85%，是最常见的亚型。尽管近几十年来晚期肺癌的发病率逐渐下降，但早期肺癌诊断率每年增加了4.5%。目前，肺癌患者的3年生存率仍低于35%。肺癌，特别是非小细胞肺癌的发病机制尚不完全清楚。因此，有必要研究促进NSCLC发生和发展的分子机制。这样的研究可能为生物标志物的鉴定和新型治疗剂的开发提供有价值的见解。
环状RNA (circRNAs)是一类独特的非编码RNA (ncRNAs)，其特征是共价闭合、连续的环状结构。研究已经确定了与各种癌症类型的发生和发展有关的差异表达的环状RNA。由于其独特的结构特性，circRNAs通常被认为是内源性竞争RNA(ceRNAs)的角色，这是基因表达调控不可或缺的一部分。例如，circPTK2已被证明通过海绵miR-429和miR-200b-3p作为转录中介因子1γ (TIF1γ)的ceRNA，从而抑制TGF-β诱导的非小细胞肺癌上皮-间质转化(EMT)和肿瘤转移。这表明过表达circPTK2可能是晚期NSCLC的一种潜在治疗策略。然而，新发现的环状RNA在非小细胞肺癌中的功能和机制在很大程度上仍未被探索。
血源性circLIFRSA可作为肺癌的早期诊断生物标志物
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为了评估circLIFRSA的诊断性能，研究人员利用RT-qPCR技术量化了其在健康个体（n=49）、良性肺部疾病患者（n=30）和肺癌患者（n=60）的全血样本中的表达水平。健康对照组和良性肺部疾病患者的年龄、性别、BMI（P=0.0965）或吸烟状态（P=0.2839）等人口统计学特征均未显示出显著相关性。研究人员按照既定方法，通过梯度稀释确定RNA浓度和循环阈值（Ct）值，生成标准曲线，以确定全血中circLIFRSA的拷贝数。值得注意的是，在健康个体的全血中检测到circLIFRSA的含量极低。相反，与健康对照组相比，良性肺部疾病患者全血中的circLIFRSA拷贝数略有增加。更重要的是，肺癌患者全血中circLIFRSA的平均拷贝数约为每微升500个。受试者工作特征（ROC）曲线分析表明，circLIFRSA在区分良性肺部疾病与肺癌时的曲线下面积（AUC）值为0.8578（95%置信区间：0.7539-0.9616），敏感性为98.53%，特异性为81.52%。此外，ROC曲线分析显示，circLIFRSA在区分早期I期非小细胞肺癌（NSCLC）与更晚期（II-IV）病变时的AUC值为0.7542（95%置信区间：0.7265-0.9481），敏感性为64%，特异性为82%。因此，circLIFRSA有望成为非小细胞肺癌患者的早期诊断生物标志物。
circLIFRSA可作为肺癌的早期诊断生物标志物
circLIFRSA对NSCLC细胞的恶性进程具有抑制作用
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鉴于在NSCLC患者中观察到circlirsa和肿瘤大小之间的关联，研究人员假设其在癌细胞生长的调节中发挥作用。为了探索这一假设，研究人员进行了靶向circlirsa的功能获得实验，以评估其对A549细胞生长和增殖的影响。结果表明，在A549细胞中，circlirsa过表达(OE)的效率约为载体对照组的80倍。MTT结果显示，过表达circlirsa显著抑制A549细胞的生长。此外，克隆形成实验表明，circlirsa过表达阻碍了A549细胞克隆的形成。这些结果表明，上调circlirsa有效抑制细胞生长和增殖。关于circlirsa对细胞凋亡和细胞周期进程的影响，研究结果表明，circlirsa过表达增强了A549细胞的凋亡。然而，值得注意的是，在A549细胞中，circlirsa过表达并没有显著影响DNA含量或不同阶段的细胞增殖指数(PI)。因此，虽然circlirsa似乎诱导细胞凋亡，但它似乎不影响NSCLC的细胞周期进展。
为了阐明与circlirsa /miR-1305/PTEN轴相关的下游信号级联，研究人员聚焦于PTEN下游的AKT信号效应物。蛋白质免疫印迹分析表明，circlirsa过表达导致PTEN和总AKT (tAKT)的上调，伴随磷酸化AKT (pAKT)的下调。相反，circlirsa敲低导致PTEN水平降低，pAKT水平升高，而tAKT水平无显著变化。值得注意的是，miR-1305模拟物治疗导致PTEN表达降低，同时pAKT水平升高。此外，circlirsa和miR-1305共过表达表明，circlirsa减弱了miR-1305对PTEN表达的抑制作用。综上所述，这些发现表明circlirsa /miR-1305/PTEN轴在AKT磷酸化中发挥调节作用，从而影响恶性细胞过程。
研究小结
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综上所述，本研究确定了circlirsa是一种新型的肿瘤抑制因子，并阐明了其在NSCLC中通过circlirsa /miR-1305/PTEN轴和AKT磷酸化的调节来减弱恶性过程中的作用。此外，circlirsa在外周血中的高表达为NSCLC与良性肺疾病的鉴别诊断提供了潜在的诊断潜力，使其有望成为NSCLC治疗的生物标志物和治疗靶点。
【参考资料】
【关于投稿】