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Molecular Cancer
circROR1通过结合HNRNPL调控FOXO4剪接促进皮肤黑色素瘤转移

2026-02-28
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该研究揭示了circROR1通过与剪接因子HNRNPL互作,调控FOXO4 pre-mRNA可变剪接,促进黑色素瘤转移,并开发了靶向circROR1的纳米RNAi疗法,为转移性癌症治疗提供了新策略。

 

文献概述

本文《circROR1 binds HNRNPL to regulate FOXO4 pre-mRNA splicing, promoting cutaneous melanoma metastasis and serving as a therapeutic target via RNAi-loaded PEG-LNPs》,发表于《Molecular Cancer》杂志,回顾并总结了circROR1在皮肤黑色素瘤(CM)中的促癌作用及其分子机制。研究发现circROR1通过与HNRNPL结合,影响其核转位并调控FOXO4 pre-mRNA的内含子保留,促进促转移亚型FOXO4ζ表达,抑制抑癌亚型FOXO4α,从而驱动EMT、迁移和侵袭。同时,该研究开发了靶向circROR1的FA-PEG(si-circ)纳米颗粒,显著抑制体内肺定植,提出circROR1是潜在治疗靶点。整段通顺、有逻辑,结尾用中文句号,段落结尾使用



背景知识

皮肤黑色素瘤(Cutaneous Melanoma, CM)是一种高度侵袭性皮肤肿瘤,具有早期转移、预后差和治疗耐药等特点,晚期患者五年生存率不足20%。尽管免疫检查点抑制剂(如抗PD-1/PD-L1)和靶向治疗(如BRAF抑制剂)显著改善了部分患者预后,但多数患者仍会进展,耐药机制复杂,亟需新靶点和治疗策略。环状RNA(circRNA)是一类共价闭合的非编码RNA,因结构稳定、组织特异性强,近年来被广泛研究作为肿瘤标志物和功能分子。部分circRNA可通过“分子海绵”机制吸附miRNA或RNA结合蛋白(RBP),调控基因表达。HNRNPL是一种异质性核糖核蛋白家族成员,作为剪接因子参与pre-mRNA可变剪接调控,影响多种癌症进展。FOXO4是FOXO家族转录因子,具有抑癌功能,其不同剪接亚型可能发挥拮抗作用。然而,circRNA–RBP–剪接轴在CM中的作用尚不明确。该研究聚焦于高表达的circROR1,系统解析其在CM转移中的功能与机制,并探索其作为治疗靶点的可行性,填补了circRNA在CM剪接调控中的研究空白,具有重要理论与转化价值。段落结尾使用

 

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研究方法与实验

研究首先通过circRNA微阵列分析比较低转移性(WM35)与高转移性(WM451)黑色素瘤细胞系及正常人表皮黑色素细胞(HEM)的circRNA表达谱,筛选差异表达circRNA,并通过qRT-PCR在临床样本中验证。利用CCK-8、克隆形成、划痕和Transwell实验评估circROR1对细胞增殖、迁移和侵袭的影响。在B16细胞系中构建circROR1过表达和敲低模型,建立裸鼠皮下移植瘤和尾静脉注射肺定植模型,评估其在体内的促瘤和促转移能力,并通过IHC分析EMT标志物表达。为探究机制,进行RNA测序、pull-down结合质谱(pull-down–MS)、RIP、核质分离和FISH实验,确定circROR1的亚细胞定位及其与HNRNPL的相互作用。进一步通过GEO和TCGA数据库分析筛选HNRNPL下游靶标,聚焦FOXO4剪接异构体,验证circROR1/HNRNPL对FOXO4α/ζ表达的调控作用。最后,开发FA-PEG(si-circ)纳米颗粒递送系统,评估其在体内外沉默circROR1的效率及对CM细胞肺定植的影响。

关键结论与观点

  • circROR1在转移性黑色素瘤组织和细胞中显著高表达,且其水平与肿瘤转移正相关,与FOXO4蛋白水平负相关
  • circROR1促进黑色素瘤细胞增殖、迁移、侵袭和EMT进程,抑制细胞凋亡,在体内显著增强肿瘤生长和肺转移能力
  • circROR1与剪接因子HNRNPL直接结合,稳定HNRNPL蛋白并影响其核质分布,从而调控FOXO4 pre-mRNA剪接
  • circROR1/HNRNPL复合物促进内含子保留,导致FOXO4ζ亚型表达上调,FOXO4α亚型表达下调,进而驱动肿瘤转移
  • 恢复FOXO4α表达可逆转circROR1介导的促转移表型,表明FOXO4α是该通路的关键效应分子
  • circROR1过表达导致PD-L1表达下调,使黑色素瘤细胞对抗PD-L1抗体治疗产生抵抗
  • 开发的FA-PEG(si-circ)纳米颗粒可高效递送siRNA,显著降低circROR1表达,抑制CM细胞肺定植,展示良好的治疗潜力

研究意义与展望

该研究首次揭示了circROR1–HNRNPL–FOXO4剪接轴在黑色素瘤转移中的关键作用,拓展了circRNA通过调控RNA结合蛋白影响可变剪接的分子机制,为理解肿瘤进展提供了新视角。circROR1作为促癌circRNA,其高表达与转移和免疫治疗抵抗相关,提示其可作为潜在预后标志物和治疗靶点。

靶向circROR1的纳米RNAi疗法在小鼠模型中有效抑制转移,展示了RNAi治疗在实体瘤中的应用前景。未来研究可进一步探索该轴在其他癌症中的保守性,优化纳米颗粒的靶向性和生物分布,并评估其联合免疫治疗的潜力,推动其向临床转化。

 

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结语

本研究系统阐明了circROR1在皮肤黑色素瘤中的促转移机制。circROR1在转移性CM中高表达,通过直接结合并稳定剪接因子HNRNPL,调控FOXO4 pre-mRNA的可变剪接,促进促转移亚型FOXO4ζ的表达,同时抑制抑癌亚型FOXO4α,从而驱动EMT、细胞迁移和侵袭。该轴还与抗PD-L1治疗抵抗相关。功能实验证实,circROR1显著促进CM细胞在体外和体内的增殖、迁移及肺定植能力。更重要的是,研究团队开发了基于FA-PEG的siRNA纳米颗粒(FA-PEG(si-circ)),可高效靶向沉默circROR1,显著抑制肿瘤肺转移。综上,circROR1是驱动黑色素瘤进展的关键致癌circRNA,其介导的circROR1–HNRNPL–FOXO4剪接轴是重要的分子通路,靶向该通路的纳米RNAi疗法为治疗转移性黑色素瘤提供了极具前景的新策略。

 

文献来源:
Ke Shi, Ke Cao, Mingzhu Yin, Xiang Chen, and Jianda Zhou. CircROR1 binds HNRNPL to regulate FOXO4 pre-mRNA splicing, promoting cutaneous melanoma metastasis and serving as a therapeutic target via RNAi-loaded PEG-LNPs. Molecular Cancer.