《BMC Women's Health》:NAT10 promotes ovarian cancer cell migration, invasion, and stemness via N4-acetylcytidine modification of CAPRIN1
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为探究 NAT10 在卵巢癌(OC)中的作用及机制,研究人员开展了相关研究。结果发现,NAT10 在 OC 细胞中高表达,可通过促进 CAPRIN1 的 ac4C 修饰来调控其表达,进而影响 OC 细胞的迁移、侵袭和干性。这为 OC 治疗提供了潜在靶点115。
卵巢癌(OC)作为最致命的妇科肿瘤,严重威胁女性生命健康。2020 年,全球 OC 发病率超 30 万,死亡病例超 20 万,其中高 - grade 浆液性 OC 是主要临床亚型,占 OC 相关死亡的 70 - 80%。由于缺乏有效的早期筛查策略,超过三分之二的患者确诊时已处于晚期,传统治疗效果不佳,新兴的免疫疗法和靶向疗法也因癌细胞耐药和转移(与癌症干细胞 CSCs 有关)而未达预期。因此,寻找新的治疗靶点和策略迫在眉睫。
中国医学科学院肿瘤医院的研究人员开展了关于 NAT10 在卵巢癌中作用及机制的研究,相关成果发表于《BMC Women's Health》。该研究为卵巢癌的治疗提供了新的方向,意义重大。
研究人员运用了多种关键技术方法:细胞实验,使用多种卵巢癌细胞系(如 A2780、CaOV3、SKOV3 等)和正常卵巢上皮细胞系 IOSE - 80 进行培养;基因编辑技术,设计并转染短发夹 RNA(shRNA)靶向 NAT10、shCAPRIN1 等;功能检测实验,通过 Transwell 实验检测细胞迁移和侵袭能力、球体形成实验分析细胞干性、EdU 实验评估细胞增殖能力;分子生物学技术,利用定量实时聚合酶链反应(qPCR)检测基因表达、免疫印迹法检测蛋白水平、RNA 结合蛋白免疫沉淀(RIP)及 ac4C - RIP 检测蛋白与 RNA 的相互作用及 ac4C 修饰水平;动物实验,构建裸鼠异种移植瘤模型研究 NAT10 在体内的作用。
研究结果如下:
- NAT10 在 OC 细胞中高表达:通过 qPCR 和免疫印迹法检测发现,与正常卵巢上皮细胞系 IOSE - 80 相比,NAT10 在 OC 细胞系(CaOV3、A2780、SKOV3)中表达显著升高,且在 CaOV3 细胞系中表达最高,SKOV3 细胞系次之2。
- NAT10 敲低抑制 OC 细胞的多种恶性行为:敲低 NAT10 表达后,Transwell 实验表明 CaOV3 和 SKOV3 细胞的迁移和侵袭能力显著下降;球体形成实验和免疫印迹结果显示,细胞干性受到抑制,干性相关标记蛋白(Nanog、OCT4、SOX2)水平下调;EdU 实验发现细胞增殖能力也受到抑制;免疫印迹法检测 EMT 相关蛋白,发现 NAT10 敲低可上调 E - cadherin 表达,降低 N - cadherin 和 Vimentin 水平,抑制上皮 - 间质转化(EMT)过程345。
- NAT10 促进 CAPRIN1 的 ac4C 修饰:利用 LinkedOmics 数据库预测与 NAT10 相关的 mRNA,发现 CAPRIN1 等与之具有较高正相关性。进一步研究证实,NAT10 敲低显著降低 CAPRIN1 表达,对 TRIM44 和 QSER1 表达无明显影响。ac4C - RIP 实验表明,干扰 NAT10 可减少 CAPRIN1 的 ac4C 富集,且 NAT10 与 CAPRIN1 相互作用,NAT10 敲低会降低 CAPRIN1 的 mRNA 稳定性678。
- CAPRIN1 过表达可抵消 NAT10 敲低对 OC 细胞行为的抑制作用:检测发现 OC 细胞中 CAPRIN1 表达高于正常卵巢上皮细胞。过表达 CAPRIN1 后,Transwell 实验、球体形成实验和免疫印迹结果表明,其可逆转 NAT10 敲低对细胞迁移、侵袭和干性的抑制作用910。
- 干扰 CAPRIN1 阻碍 OC 细胞恶性功能:转染 sh - CAPRIN1 后,CAPRIN1 的 mRNA 和蛋白水平下降,且不影响 NAT10 水平。同时,CaOV3 和 SKOV3 细胞的迁移、侵袭和干性均受到抑制,说明 CAPRIN1 在 OC 中起癌基因作用1112。
- 敲低 NAT10 抑制肿瘤生长:构建裸鼠异种移植瘤模型,将转染 sh - NC 或 sh - NAT10 的 SKOV3 细胞注射到裸鼠体内,结果显示敲低 NAT10 可减小肿瘤大小、重量和体积,表明 NAT10 促进 OC 进展1314。
研究结论和讨论部分指出,NAT10 在 OC 中高表达,作为癌基因通过促进 CAPRIN1 的 ac4C 修饰,稳定 CAPRIN1,上调其表达,进而促进 OC 细胞的迁移、侵袭和干性,推动肿瘤进展。敲低 NAT10 可抑制 OC 细胞恶性行为和肿瘤生长。这表明靶向 ac4C 乙酰化可能是治疗 OC 的有效策略,NAT10 有望成为 OC 的治疗靶点。然而,该研究也存在局限性,如未探究 CAPRIN1 的 ac4C 乙酰化位点,以及 NAT10 是否通过调节 CAPRIN1 影响体内肿瘤转移尚不清楚。未来研究可围绕这些方面展开,进一步明确 NAT10 和 CAPRIN1 在 OC 中的作用机制,为 OC 的临床治疗提供更坚实的理论依据和潜在治疗靶点。
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