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为探讨膀胱癌(BCa)化疗敏感性低的问题,研究人员聚焦 SRSF1 展开研究。发现 SRSF1 通过选择性剪接(AS)调控 HIF1A/BNIP3 / 线粒体自噬(mitophagy)轴,促进 BCa 进展及顺铂耐药,为 BCa 诊疗提供新方向。
膀胱癌是全球第九大常见恶性肿瘤,严重威胁人类健康。目前,以顺铂为基础的化疗是晚期膀胱癌的重要治疗手段,但总体响应率仅 30-40%,顺铂耐药问题亟待解决。与此同时,肿瘤细胞的异常生存机制如线粒体自噬(mitophagy),以及 RNA 选择性剪接(alternative splicing, AS)在肿瘤进展中的作用逐渐受到关注。然而,丝氨酸 / 精氨酸丰富剪接因子 1(SRSF1)作为首个被鉴定的原癌基因剪接因子,其在膀胱癌中的具体功能及与顺铂耐药的关联尚不清楚。在此背景下,南京医科大学第一附属医院的研究团队开展了相关研究,旨在揭示 SRSF1 在膀胱癌中的作用机制,为克服顺铂耐药提供新策略。该研究成果发表在《Journal of Translational Medicine》。
研究人员首先通过临床样本(36 对膀胱癌及癌旁组织)和细胞系(7 种膀胱癌细胞系及正常尿路上皮细胞系 SV-HUC-1),利用实时定量 PCR(RT-qPCR)和蛋白质免疫印迹(Western blotting)证实 SRSF1 在膀胱癌中高表达,且与患者预后不良、病理分级及肿瘤分期正相关。随后,通过体外增殖实验(CCK-8、克隆形成、EdU)、迁移实验(划痕愈合、Transwell)、IC50 测定及裸鼠成瘤实验,发现 SRSF1 促进膀胱癌细胞增殖、迁移并增强顺铂耐药性。
为探究机制,研究人员进行 RNA 测序,发现 SRSF1 敲低后线粒体自噬通路显著富集。通过线粒体膜电位(MMP)检测(JC-1 染色)、透射电镜(TEM)观察自噬体、荧光成像分析自噬流等实验,证实 SRSF1 通过调控线粒体自噬促进膀胱癌进展。进一步研究发现,SRSF1 通过 RNA 免疫沉淀(RIP)和 CUT & RUN 实验证实与缺氧诱导因子 1α(HIF1A)前体 mRNA 结合,通过其 RRM1/RRM2 结构域促进 HIF1A 的选择性剪接,生成全长 HIF1A(HIF1A-fl),进而通过双荧光素酶报告基因实验验证 HIF1A 与 BNIP3 启动子结合,激活 BNIP3 表达,最终通过泛素非依赖的线粒体自噬通路促进肿瘤细胞存活。
研究结果表明,SRSF1 在膀胱癌组织和细胞系中高表达,与不良预后相关。功能实验显示,SRSF1 敲低抑制膀胱癌细胞体外增殖、迁移,降低顺铂 IC50 值,体内抑制裸鼠肿瘤生长并增强顺铂疗效。机制上,SRSF1 通过选择性剪接调控 HIF1A/BNIP3 / 线粒体自噬轴,其中 HIF1A 外显子 14 的跳跃剪接生成截短型异构体,而全长 HIF1A 通过结合 BNIP3 启动子上调其表达,促进线粒体自噬。 Rescue 实验证实,敲低 BNIP3 可逆转 SRSF1 过表达诱导的顺铂耐药及线粒体自噬激活。
该研究首次揭示 SRSF1 通过 HIF1A/BNIP3 / 线粒体自噬轴调控膀胱癌顺铂耐药的分子机制,为膀胱癌的诊断和治疗提供了新的生物标志物和潜在治疗靶点。靶向 SRSF1 或阻断线粒体自噬可能成为增强膀胱癌化疗敏感性的新策略,具有重要的临床转化意义。研究中采用的多组学整合分析(RNA 测序、通路富集)、分子互作验证(RIP、CUT & RUN、双荧光素酶报告基因)及体内外功能验证体系,为肿瘤耐药机制研究提供了方法学参考。