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Circgprc5a形成多肽促进膀胱癌生长和转移
来源: | 作者:geneseed | 发布时间: 2018-10-30 | 281 次浏览 | 分享到:

 

膀胱癌是指发生在膀胱黏膜上的恶性肿瘤,是一种由于细胞异常生长并有可能扩散到身体其他部位的疾病,是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,也是全身十大常见肿瘤之一。其症状包括血尿,排尿疼痛,腰痛。膀胱癌占我国泌尿生殖系肿瘤发病率的第一位,而在西方其发病率仅次于前列腺癌,居第2位。膀胱癌可发生于任何年龄,甚至于儿童。其发病率随年龄增长而增加,高发年龄5070岁。男性膀胱癌发病率为女性的34倍。膀胱癌的危险因素包括吸烟,家族史,既往放射治疗,频繁的膀胱感染以及接触某些化学物质。膀胱癌的病理类型包括膀胱尿路上皮癌、膀胱鳞状细胞癌、膀胱腺癌,其他罕见的还有膀胱透明细胞癌、膀胱小细胞癌、膀胱类癌。其中最常见的是膀胱尿路上皮癌,约占膀胱癌患者总数的90%以上,通常所说的膀胱癌就是指膀胱尿路上皮癌,既往被称为膀胱移行细胞癌。治疗取决于癌症的阶段,可能包括手术,放射疗法,化疗或免疫疗法的组合。手术选择可能包括经尿道切除术,膀胱部分或完全切除,或尿流改道。在美国膀胱癌患者的五年生存率为77%。

膀胱癌微环境中包括很多种细胞类型,其中的膀胱癌干细胞(CSCs)因为具有自我更新和分化特性,所以可以促进膀胱癌的发生和转移。目前监测CSC的方法有流式侧群分析、球体形成、肿瘤增殖检测,肿瘤启动实验和transwell侵袭实验。Wnt/β-catenin, Notch, Hedgehog, PKC Hippo/Yap等信号通路参与CSC的自我更新,而GPCR信号通路对于膀胱癌CSCs的作用还不清楚。CircRNA是一种环状RNA,存在许多物种的不同器官组织中,参与许多生理和病理过程,包括CSCs的干性调节和致癌性,发挥着致癌或者抑癌的作用。之前的综述解读已经详细地介绍了circRNA的多种功能,其中编码多肽/蛋白的功能在膀胱癌CSCs中的作用还不清楚。

 

最近来自郑州大学第一附属医院的研究人员于MolecularTherapy: Nucleic Acid杂志在线发表了题为“Circgprc5a promoted bladder oncogenesis and metastasis through Gprc5a-targeting peptide”的研究,首次发现了circGprc5a-peptide-Gprc5a轴可以明显提高膀胱癌CSC的自我更新和促进转移的能力,Gprc5acircGprc5a有可能是改善膀胱癌治疗的有效靶点。

 

 

1. 膀胱癌组织和CSCscircGprc5a的表达水平上调

RT-qPCR实验证明相比于癌旁组织,早期(eBC)和晚期(aBC)膀胱癌组织中circGprc5a的表达水平明显上调(A);相比于癌旁组织和非转移性膀胱癌,转移性膀胱癌中circGprc5a的表达水平明显上调(B);circGprc5a的原位杂交实验证明晚期膀胱癌中circGprc5a的表达水平明显上调(C-D);对临床数据进行Kaplan-Meier生存曲线分析说明circGprc5a表达水平高的患者生存率明显降低(E);成球膀胱癌细胞和其CD44+ CSCs中的circGprc5a表达水平上调(F);FISH实验也证明了同样的结果(G)。

 

 

2. circGprc5a提高膀胱癌CSCs的自我更新能力

敲低circGprc5a表达可以明显降低膀胱癌CSC比例,降低膀胱癌细胞成球能力,降低细胞侵袭能力(A-E);而过表达circGprc5a则出现相反的结果(F-J)。

 

 

3. circGprc5a形成多肽发挥功能

已有文献报道,circRNAs具有编码多肽功能,作者通过过表达circGprc5aWB验证其编码多肽的能力,而突变型circGprc5a无法编码多肽(A-B)。过表达circGprc5a明显提高膀胱癌CSC比例,增强膀胱癌细胞成球能力,提高细胞侵袭能力;而突变型circGprc5a则没有这样的促进效应(C-G)。

 

 

4. circGprc5a翻译的多肽结合Gprc5a促进膀胱癌的转移

银染实验和WB检测证明circGprc5a翻译的多肽可以结合Gprc5aA-B);早期和晚期膀胱癌组织、转移性膀胱癌组织中的Gprc5a表达明显上调(C-E);成球膀胱癌和CD44+ CSCs中的Gprc5a表达明显上调(F-G

 

 

 

 

5. Gprc5a在膀胱癌转移中发挥重要作用

利用CRISPR/Cas9技术构建Gprc5a KO细胞株,Gprc5a KO细胞的成球能力降低和其CD44+ CSCs比例降低,细胞侵袭能力下降(A-F);Gprc5a WT细胞中过表达circGprc5a可以明显提高成球能力和CD44+ CSCs比例,提高细胞侵袭能力,而在Gprc5a KO细胞中过表达circGprc5a则没有提高的效应(G-K),提示circGprc5a需要结合Gprc5a,才可以促进CSC自我更新和侵袭能力。

6. 靶向Gprc5acircGprc5a可以抑制膀胱癌生长

circGprc5a敲低和Gprc5a 敲除后,细胞在体内成瘤能力明显降低和肿瘤CSCs的比例明显减少(A-C);circGprc5a过表达的细胞成瘤能力明显增加,CSCs比例增加,而突变型circGprc5a没有促进膀胱癌细胞成瘤的效应;反义寡核苷酸(ASO)是靶向特定的RNA序列,阻断RNA的蛋白翻译或使其降解以阻碍RNA功能。这一技术的优点在于与常规药物靶向抑制蛋白质相比,其可抑制mRNA表达,会产生更快、更持久的临床反应。应用Gprc5a或者circGprc5a ASO,或者联合应用两者可以明显抑制肿瘤的生长。



 

参考文献

1. Gu C, Zhou N, Wang Z, Li G, Kou Y, Yu S, Feng Y, Chen L, Yang J, Tian F, Circgprc5a promoted bladder oncogenesis and metastasis through Gprc5a-targeting peptide, Molecular Therapy: Nucleic Acid (2018), doi: https://doi.org/10.1016/j.omtn.2018.10.008.