SNRPB通过调控PUF60异常剪接介导胃癌进展的新机制：TP53信号通路的关键作用

本研究针对胃癌中异常选择性剪接（AS）的调控机制展开深入探索，通过多组学分析和功能实验证实核心剪接因子SNRPB在胃癌中高表达且与不良预后相关。研究人员发现SNRPB通过直接调控下游剪接因子PUF60的异常剪接，进而影响TP53信号通路，最终促进胃癌增殖和转移。该研究为胃癌的早期诊断和治疗提供了新的潜在靶点。

　　

胃癌（GC）是全球发病率和死亡率较高的恶性肿瘤，五年总体生存率低于40%。尽管早期胃癌患者可通过内镜切除和胃切除术获得较好预后，但多数患者确诊时已处于晚期。胃癌的分子机制复杂，临床表现多样。过去的研究多聚焦于拷贝数变异和基因表达谱异常，而对基因表达调控的关键环节——选择性剪接（Alternative Splicing, AS）的关注相对较少。选择性剪接是真核生物中常见的生物学过程，通过改变剪接因子的水平和下游剪接靶点的失调，在多种癌症中广泛存在。2018年一项针对8705名患者、32种癌症类型的分析发现，肿瘤中的AS事件比正常样本多30%，表明异常AS事件在癌症中普遍存在。在胃癌中，某些剪接事件可能通过影响细胞周期调控因子或细胞黏附分子的表达，促进胃癌细胞的增殖和侵袭。此外，胃癌细胞的微环境，包括肿瘤基质细胞、细胞外基质和分泌因子，可能通过影响AS模式进一步促进肿瘤发展和转移。因此，阐明胃癌中AS的特征及其调控机制，对胃癌的早期诊断、精准治疗和预后评估具有重要临床价值。

在这项发表于《Cell Death and Disease》的研究中，研究人员通过生物信息学分析公共数据库和临床样本，构建了胃癌中异常选择性剪接事件的全面图谱。他们发现外显子跳跃（ES）是胃癌中最常见的异常剪接事件，而互斥外显子（MXE）则最少见。基因本体（GO）富集分析显示，发生异常剪接的基因与GTP酶调控密切相关，这些基因富集于RNA剪接和调控细胞内部结构与功能的生物学过程。研究人员进一步总结了378个发生异常剪接事件的剪接因子，并发现其中56个剪接因子仅发生在ES事件中，13个仅发生在内含子保留（RI）事件中。同时，他们还分析了390个具有剪接事件的癌症基因，其中52个癌症基因仅发生在ES事件中，7个仅发生在RI事件中。

通过计算分析五个GEO数据集，研究人员确定了311个差异表达基因，其中三个剪接因子SNRPB、SNRPF和PUF60在胃癌中过表达且呈现异常剪接模式。值得注意的是，SNRPB的差异表达最为显著，生存分析显示SNRPB高表达患者预后较差。实验验证表明，SNRPB在胃癌组织中mRNA和蛋白水平均显著高表达，且与血清癌胚抗原（CEA）水平、肿瘤长度、分化程度、浸润深度、淋巴结转移和TNM分期显著相关。Kaplan-Meier生存分析显示，SNRPB高表达患者的总生存期（OS）和无病生存期（DFS）均较差。

功能实验表明，敲低SNRPB可显著抑制AGS、BGC-823和SGC-7901细胞的增殖、迁移和侵袭能力，而过表达SNRPB则促进MGC-803细胞的这些恶性表型。体内实验进一步证实，过表达SNRPB可加速裸鼠皮下移植瘤的生长。机制上，转录组测序（RNA-seq）显示SNRPB异常表达影响了490个（敲低组）和1428个（过表达组）基因的异常AS事件，其中85个基因重叠，包括4个剪接因子。京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路分析发现，这些基因富集于剪接体和p53信号通路。

RNA免疫沉淀测序（RIP-seq）表明，SNRPB直接作用于1489个mRNA，包括58个剪接因子。通过与转录组测序结果的交集，发现只有PUF60和MATR3两个剪接因子的mRNA直接与SNRPB结合。进一步研究发现，SNRPB敲低导致PUF60总体mRNA表达水平上调，且11个PUF60转录本的表达水平均有所上升，其中转录本5和7上调最为显著。序列分析显示，SNRPB对PUF60的AS事件主要与 exon E5的缺失相关。功能实验表明，PUF60转录本1和2促进胃癌细胞迁移和侵袭，而转录本5和7则抑制这些过程。

研究人员还发现，敲低PUF60可引起多个p53通路相关基因的异常AS。RIP实验证实PUF60直接与TP53 mRNA相互作用，并调控其剪接。TP53基因产生三个主要转录本：p53α、p53β和p53γ，其中p53α是众所周知的肿瘤抑制因子。实验表明，PUF60转录本1、2、5和7的蛋白均与TP53 mRNA和TP53-α mRNA相互作用。过表达PUF60转录本1降低TP53和TP53-α mRNA表达水平，而转录本5和7则相反。SNRPB敲低导致TP53和TP53-α mRNA水平升高，而PUF60敲低则降低这些水平。通过使用无义介导的mRNA衰变（NMD）途径抑制剂NMDI14处理细胞，发现NMDI14可减弱PUF60敲低对TP53及其转录本表达水平的影响，且浓度越高效果越明显。

本研究首次在多水平证实SNRPB在胃癌中过表达且与不良预后相关，揭示了SNRPB通过与PUF60相互作用调控AS事件，进而影响TP53表达的机制。这些发现有助于更全面理解胃癌中的AS事件，并为胃癌治疗提供了新的潜在靶点和策略。

主要技术方法包括：生物信息学分析（TCGA和GEO数据库）、免疫组化（IHC）、细胞功能实验（CCK-8、克隆形成、Transwell小室实验）、蛋白质免疫印迹（Western blot）、实时定量PCR（qPCR）、RNA免疫沉淀（RIP）、转录组测序（RNA-seq）和体内动物实验。临床样本来自温州医科大学附属第一医院2006-2018年间接受手术治疗的胃癌患者队列。

研究结果表明：

1. 1.
   胃癌中存在广泛的异常选择性剪接事件，外显子跳跃是最常见的类型；
2. 2.
   SNRPB作为核心剪接因子在胃癌中高表达，与不良预后相关；
3. 3.
   SNRPB促进胃癌细胞增殖、迁移和侵袭能力；
4. 4.
   SNRPB通过调控PUF60的异常剪接影响胃癌进展；
5. 5.
   PUF60不同转录本对胃癌细胞迁移和侵袭具有相反作用；
6. 6.
   SNRPB-PUF60轴通过调控TP53信号通路影响胃癌发展。

讨论部分强调，这项研究不仅描绘了胃癌中异常AS事件的全面图谱，还揭示了SNRPB作为关键调控因子的重要作用。研究人员指出，虽然样本量相对较小可能影响结果的普适性，但多数据库验证和实验证实增强了发现的可靠性。未来研究需要扩大样本规模，并在更大规模的临床试验中验证SNRPB的临床意义和治疗潜力。此外，AS的复杂调控网络可能涉及更多通路和因子，值得进一步探索SNRPB与其他信号通路的相互作用及其在胃癌剪接景观中的广泛作用。

这些发现为胃癌的分子机制提供了新见解，并为开发针对SNRPB和相关剪接事件的靶向治疗策略奠定了理论基础。