RNA 結合蛋白 (RBP) 在癌癥發展和治療中發揮重要作用。然而,需要進一步確定可能作為癌癥治療靶點的促腫瘤 RBP 及其伴侶。
2022年7月20日,海軍軍醫大學曹雪濤團隊在Signal Transduction and Targeted Therapy(IF=38)在線發表題為“RNA-binding protein ZCCHC4 promotes human cancer chemoresistance by disrupting DNA-damage-induced apoptosis”的研究論文,該研究報告含有鋅指 CCHC 結構域的蛋白 4 (ZCCHC4) 在多種人類癌癥組織中異常高表達,并且與肝細胞癌 (HCC)、胰腺癌和結腸癌患者的不良預后和化療耐藥性有關。ZCCHC4 在體外和體內均促進 HCC 細胞對 DNA 損傷劑 (DDA) 的化學抗性。ZCCHC4的HCC細胞缺乏減少了體內腫瘤生長,并且ZCCHC4表達的瘤內干擾明顯增強了DDA誘導的抗腫瘤作用。
從機制上講,ZCCHC4 通過與新的長鏈非編碼 RNA (lncRNA) AL133467.2 相互作用來抑制其促凋亡功能,從而抑制 DNA 損傷誘導的 HCC 細胞凋亡。此外,ZCCHC4 在 DDA 治療后阻斷 AL133467.2 和 γH2AX 之間的相互作用,以抑制凋亡信號并促進對 DDA 的化學抗性。ZCCHC4 的敲除促進 AL133467.2 和 γH2AX 相互作用以增強 HCC 細胞的化學敏感性。總之,該研究將 ZCCHC4 確定為癌癥預后不良的新預測因子和改善化療效果的潛在靶標,為 RBP 及其伴侶在癌癥進展和化療耐藥中的作用提供機制見解。
另外,2022年6月27日,海軍軍醫大學/中國醫學科學院基礎醫學研究所/南開大學曹雪濤團隊在Journal of Autoimmunity(IF=15)在線發表題為”Dendritic cells in systemic lupus erythematosus: From pathogenesis to therapeutic applications“的綜述文章,該綜述回顧了 SLE 發病機制中主要 DC 亞群的激活和功能的最新進展,以及靶向 DC 亞群或針對 SLE 狀態的治療潛力。
2022年6月29日,中國醫學科學院/北京協和醫學院曹雪濤團隊在Signal Transduction and Targeted Therapy(IF=38)在線發表題為“m6A demethylase ALKBH5 is required for antibacterial innate defense by intrinsic motivation of neutrophil migration”的研究論文,該研究報告通過增強中性粒細胞遷移的內在能力,ALKBH5 是抗菌先天防御所必需的。該研究發現 ALKBH5 缺乏會增加盲腸結扎和穿刺 (CLP) 誘導的多種微生物敗血癥小鼠的死亡率,而缺乏 Alkbh5 的 CLP 小鼠由于中性粒細胞遷移較少而在腹膜腔和血液中表現出更高的細菌負荷和大量促炎細胞因子產生。缺乏 Alkbh5 的中性粒細胞具有較低的 CXCR2 表達,因此表現出向趨化因子 CXCL2 的遷移受損。從機制上講,ALKBH5 介導的 m6A 去甲基化通過改變 RNA 衰變使中性粒細胞具有高遷移能力,從而調節其靶點、中性粒細胞遷移相關分子的蛋白質表達,包括增加中性粒細胞遷移促進 CXCR2 和 NLRP12 的表達,但降低中性粒細胞的表達遷移抑制 PTGER4、TNC 和 WNK1。總之,該研究結果揭示了 ALKBH5 在印記中性粒細胞遷移促進轉錄組特征和內在促進中性粒細胞遷移以進行抗菌防御方面的未知作用,突出了靶向中性粒細胞 m6A 修飾在控制細菌感染中的潛在應用。
2022年5月19日,中國醫學科學院北京協和醫學院曹雪濤,姜明紅及蔣澄宇共同通訊在Journal of Autoimmunity 在線發表題為“Nuclear translocation of RIG-I promotes cellular apoptosis”的研究論文,該研究報道了病毒感染后,RIG-I 在巨噬細胞和成纖維細胞的細胞核中積累,而核 RIG-I 存在于 SLE 患者的外周血單個核細胞 (PBMC) 中。該研究發現核RIG-I與無嘌呤/無嘧啶內切脫氧核糖核酸酶1(APEX1)的前20個氨基酸相互作用并減弱APEX1的抗凋亡特性,因此,在病毒感染后期通過不依賴IFN-I的方式促進病毒感染細胞凋亡以抑制病毒感染。總之,該研究結果揭示了核 RIG-I 在誘導細胞凋亡中的非典型作用,除了它作為細胞溶質先天感應器激活 IFN-I 表達。這項研究為通過核 RIG-I-APEX1 相互作用調節感染、IFN-I 和自身免疫性疾病提供了新的見解。
2022年4月7日,中國醫學科學院/北京協和醫學院/南開大學曹雪濤團隊在Frontiers in Immunology在線發表題為“RNA 2’-O-Methyltransferase Fibrillarin Facilitates Virus Entry Into Macrophages Through Inhibiting Type I Interferon Response”的研究論文,該研究發現病毒感染的巨噬細胞中 poly A+ RNA 上的 2'-O-甲基腺苷 (Am) 增加。功能篩選確定了 RNA 2'-O-甲基轉移酶原纖維蛋白 (FBL) 在促進病毒感染方面的作用。 FBL的下調通過阻止病毒進入巨噬細胞來抑制病毒感染。此外,FBL 的敲低可以通過 IFN-I 信號傳導增加 ISG 表達來減少病毒進入。這些結果表明,FBL 介導的 RNA Nm 修飾可以避免先天免疫識別,從而維持免疫穩態。一旦 FBL 被下調,巨噬細胞中減少的 RNA Nm 修飾可能充當“非自身”RNA,并被解旋酶 C 結構域 1 (MDA5) 誘導的 RNA 感應器干擾素識別,通過誘導表達導致先天免疫激活IFN-I 和 ISG。因此,該研究發現揭示了 FBL 及其介導的 RNA Nm 修飾在促進病毒感染和抑制先天免疫反應中的新作用,為感染和免疫中的 RNA 修飾增加了機制洞察力。
2022年4月13日,中國醫學科學院/北京協和醫學院曹雪濤團隊在Journal of Autoimmunity 在線發表題為”RNA-binding protein hnRNP UL1 binds κB sites to attenuate NF-κB-mediated inflammation“的研究論文,該研究通過在 LPS 刺激的巨噬細胞炎癥反應中對 hnRNPs 成員進行功能篩選,將 hnRNP UL1 鑒定為 NF-κB 介導的炎癥的負調節因子。hnRNP UL1 限制 NF-κB 觸發的促炎細胞因子對先天刺激的轉錄表達。 hnRNP UL1 的擾動增強了巨噬細胞中促炎細胞因子的產生。一旦受到 LPS 的作用,hnRNP UL1 的體內缺乏會增加促炎細胞因子的產生。因此,在類風濕關節炎患者的外周血單個核細胞中hnRNP UL1的表達降低。從機制上講,hnRNP UL1 與 NF-κB 競爭結合 κB 位點以限制炎癥反應的幅度和持續時間。同時,在炎癥反應過程中,hnRNP UL1 與靶基因啟動子的廣泛動態結合被揭示。總之,該研究增加了對 hnRNPs 在 NF-κB 介導的炎癥中的作用的新見解,提出了一種控制炎癥性自身免疫性疾病的潛在治療策略。
2022年3月28日,海軍軍醫大學侯晉及曹雪濤共同通訊在Hepatology (IF=17)在線發表題為“Malignant progression of liver cancer progenitors requires KAT7-acetylated and cytoplasm-translocated G-protein GαS”的研究論文,該研究使用基于定量質譜的方法篩選來自 DEN 誘導的 HCC 小鼠模型的非聚集肝細胞和含有 HcPC 的聚集體的蛋白質組學分析,以闡明 HcPC 中的失調蛋白質。該研究發現HcPCs 的惡性進展需要增加 K28 乙酰化和細胞質易位的 GαS,導致對 IL-6 的反應增強并驅動癌前 HcPCs 完全建立 HCC,這為預防肝癌發生提供了機制見解和潛在靶點。
RNA 結合蛋白 (RBP) 通過識別數百個轉錄本并與伴侶蛋白和 RNA 形成廣泛的調節網絡,對維持細胞穩態至關重要。最近,RBPs 及其伙伴在癌癥進展和治療(包括化療和化療耐藥)中的作用備受關注。RBPs 曾經被認為在很大程度上是“不可成藥的”,但目前針對 RBPs 的小分子或化學修飾的反義寡核苷酸已被表征用于治療某些疾病。例如,最近的研究提出了幾種基于 RBP 的乳腺癌治療方法,例如剪接體和雌激素受體 α 靶向治療。此外,RBP ZFP36L2 已被報道為髓性白血病分化調節因子和新的治療靶點。因此,識別與癌癥進展相關的新 RBP 及其伴侶并揭示其潛在機制可能有助于為癌癥患者的治療提供更多潛在的治療靶點。
長期以來,化療耐藥一直是臨床癌癥治療的主要障礙。內在或獲得性耐藥性限制了化學療法在幾種實體癌中的療效,包括頑固性肝細胞癌 (HCC)(這是全球癌癥相關死亡率的主要原因之一)。許多生物學或病理機制與化學抗性有關,包括抗凋亡蛋白的過度表達和 DNA 損傷反應 (DDR) 的異常。此外,越來越多的證據表明表觀遺傳調控可能在癌細胞化學抗性中發揮關鍵作用。然而,RBPs 及其伴侶在實體癌的化學抗性中的表觀遺傳作用仍然知之甚少,因此值得進一步研究。
研究人員之前對 711 種表觀遺傳修飾劑進行了無偏高通量 RNA 干擾篩選,以了解它們在干擾素 α (IFNα) 介導的 HCC 細胞中乙型肝炎病毒 (HBV) 復制抑制中的潛在作用,并發現 15 種候選物可能調節 IFNα抗病毒活性。除了抗病毒感染的功能外,I 型干擾素 (IFN-I) 還可以限制癌細胞的增殖并驅動癌細胞的衰老和凋亡。因此,基于之前的篩選結果,該研究進一步檢測了這些候選者的抗腫瘤作用。
ZCCHC4缺乏使HCC細胞在體外對奧沙利鉑誘導的細胞凋亡敏感(圖源自Signal Transduction and Targeted Therapy )
在 15 個表觀遺傳調節因子中,該研究發現鋅指 (ZnF) CCHC 結構域蛋白 4 (ZCCHC4) 的高表達與 HCC 患者的不良預后相關,在包括DNA 損傷劑 (DDA)奧沙利鉑 (OXA) 治療后,ZCCHC4 在 HCC 細胞中顯著上調,OXA 是晚期 HCC 患者的首選化療藥物。結果表明ZCCHC4可能參與調節HCC細胞對DDA的化學抗性。
作為包含共有 ZnF 結構域和 m6A 甲基轉移酶 (MTase) 結構域的規范 RBP,ZCCHC4 主要介導 28S rRNA 的 m6A 甲基化。最近的研究報道 ZCCHC4 可以通過尚未確定的分子機制促進腫瘤發生。在該研究中,證明 ZCCHC4 通過與新的長鏈非編碼 RNA (lncRNA) AL133467.2 以及細胞核中的 DNA 損傷指示劑 γH2AX 相互作用來抑制 HCC 細胞中 DNA 損傷誘導的細胞凋亡。總之,該研究結果將 ZCCHC4 確定為改善化療效果的潛在靶點,并提供對 RBP-RNA 網絡在癌癥進展中的作用的深入了解。
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