PTEN缺失驱动的子宫内膜癌进展依赖于miR-424(322)~503簇的调控作用

本研究针对PTEN缺失导致子宫内膜癌(EC)中PI3K/AKT信号异常激活及TGFβ介导凋亡抵抗的机制，通过构建双基因敲除小鼠模型，首次揭示miR-424(322)~503簇在PTEN缺失背景下通过调控胰岛素/IGF-1信号通路和PI3K/AKT信号传导，促进子宫内膜细胞增殖并抑制TGFβ诱导的凋亡。该发现为PTEN驱动型子宫内膜癌提供了新的治疗靶点，具有重要临床转化价值。

　　

子宫内膜癌作为女性生殖系统最常见的恶性肿瘤，其发病率在全球范围内持续上升。PTEN基因的功能缺失性突变是该疾病中最常见的分子改变之一，导致PI3K/AKT信号通路异常激活，进而促进细胞增殖并赋予对TGFβ介导凋亡的抵抗性。这种分子机制的失调成为子宫内膜癌发生发展的关键驱动力。然而，关于microRNA在调控这些异常细胞应答中的作用尚未完全阐明，特别是miR-424(322)~503簇在子宫内膜癌中的功能存在争议，既有研究显示其发挥肿瘤抑制作用，也有证据支持其致癌功能。

为了解决这一科学问题，由Maria Vidal-Sabanés等研究人员开展了一项深入探索miR-424(322)~503簇在PTEN缺失驱动的子宫内膜癌中作用机制的研究。该研究通过构建双基因敲除小鼠模型，结合转录组学分析和功能实验，揭示了这一 miRNA簇在子宫内膜癌进展中的关键作用。研究成果发表在《Cell Death & Disease》期刊，为理解子宫内膜癌的分子机制提供了新的视角。

研究人员主要应用了以下几种关键技术方法：采用诱导型条件性基因敲除小鼠模型(Cre:ER^(T)+/-Pten^F/F)和三子宫内膜器官样培养系统；通过small RNA测序(miRNA-seq)和批量RNA测序进行全基因组转录组分析；使用TCGA-UCEC数据库进行临床样本验证；采用免疫印迹、免疫荧光和免疫组化技术分析信号通路激活状态；通过BrdU掺入实验和凋亡检测评估细胞增殖和死亡；利用异种移植模型验证细胞自主机制。

Genome-wide miRNA profiling identifies miR-322 as a potential key mediator of PTEN loss signaling

通过small RNA测序分析发现，PTEN缺失导致56个miRNA表达显著改变，其中miR-322-5p(小鼠中的miR-322，人类中的miR-424)表达显著上调。TCGA-UCEC数据库分析证实，PTEN突变肿瘤中miR-424水平显著高于PTEN野生型肿瘤。实验验证表明PTEN缺失显著增加miR-322和miR-503的表达，且该簇成员表达存在不平衡性，miR-322表达水平显著高于miR-503。

Pharmacologic and genetic engineering studies unveil PI3K/AKT and TGFβ signaling as regulators of miR-322~503 expression

研究发现PI3K抑制剂LY-294002处理显著降低miR-322和miR-503表达，表明PI3K/AKT信号参与调控该miRNA簇。TGFβ处理能诱导野生型器官样中这些miRNA的表达上调。通过遗传工程小鼠模型证明，Smad2/3缺失完全 abolishes PTEN缺失引起的miR-322和miR-503表达上调，表明SMAD2/3的转录活性对该簇表达至关重要。

miR-322~503 deficiency impairs proliferation in Pten-deficient and Wt endometrial organoids

构建双敲除模型发现，miR-322~503缺失完全消除了PTEN缺失导致的器官样尺寸增加。定量分析显示双敲除器官样的腺体周长显著小于PTEN单敲除器官样。BrdU掺入实验表明miR-322~503缺失显著降低细胞增殖率，细胞周期标志物Cyclin D1(Ccnd1)表达也显著降低。

miR-322~503 deficiency negatively regulates gene expression of genes involved in response to growth factors

转录组分析显示，miR-322~503缺失显著影响与生长因子反应、胰岛素受体信号和PI3K/AKT信号相关的基因签名。基因集富集分析(GSEA)发现"IGF1R受体信号通路"和"PI3K信号调控"等通路显著富集，表明miR-322~503缺失通过影响这些信号通路抑制子宫内膜腺体增殖。

miR-322~503 knockout endometrial organoids display decreased Insulin/IGF-1 and PI3K/AKT signaling

Western blot分析显示，在胰岛素和EGF刺激下，双敲除器官样中关键PI3K/AKT信号组分(IGF1/胰岛素受体、AKT、TSC2和4E-BP1)的磷酸化水平显著降低。免疫荧光染色进一步证实双敲除器官样中p-AKT和p-S6磷酸化水平显著降低，表明miR-322~503缺失损害了PI3K/AKT通路激活。

Lack of miR-322~503 restores TGFβ-induced apoptosis in Pten-deficient endometrial organoids

研究发现miR-322~503缺失恢复了PTEN缺失器官样对TGFβ诱导凋亡的敏感性。TGFβ处理导致双敲除器官样中凋亡核数量显著增加，达到与野生型器官样相当的水平，表明miR-322~503在介导PTEN缺失相关的凋亡抵抗中起关键作用。

miR-322~503 deficiency reduces tumor progression of endometrial cancer initiated by Pten loss in vivo

体内实验表明，miR-322~503缺失显著降低PTEN缺失引起的子宫内膜肿瘤进展。组织病理学分析显示，所有PTEN单敲除小鼠均发生子宫内膜 neoplasia，而双敲除小鼠中31.25%无子宫内膜病变，仅9.37%发展为高度复杂性病变。免疫组化分析证实双敲除小鼠中PTEN缺失腺体的Akt磷酸化强度显著降低。

Double deficient Pten and miR-322~503 uterine xenotransplants do not develop endometrial carcinomas

异种移植实验表明，双敲除上皮细胞与野生型基质细胞组合形成的移植瘤大小与野生型上皮细胞相当，显著小于PTEN单敲除组合。组织学分析显示双敲除条件中虽缺乏PTEN表达但无恶性证据，表明miR-322~503通过细胞自主机制调控子宫内膜上皮细胞的肿瘤进展。

研究结论与讨论部分强调，该研究首次通过遗传工程小鼠模型提供了miR-424(322)~503簇在PTEN缺失驱动的子宫内膜癌中发挥致癌功能的体内证据。研究发现该miRNA簇的表达受PTEN缺失和TGFβ信号双重调控，通过PI3K/AKT和Smad2/3依赖性转录调控机制实现。功能上，miR-424(322)~503缺失通过减弱胰岛素/EGF信号和PI3K/AKT通路激活，抑制细胞增殖并恢复TGFβ诱导的凋亡。

该研究的重要意义在于揭示了miR-424(322)~503簇作为PTEN和TGFβ信号交叉点的关键调控因子，在子宫内膜癌进展中发挥核心作用。这些发现不仅深化了对子宫内膜癌分子机制的理解，而且为PTEN驱动型子宫内膜癌提供了新的潜在治疗靶点。虽然研究存在某些局限性，如全身性敲除模型可能涉及非上皮细胞的影响，但异种移植实验支持细胞自主机制的主要作用。未来研究需要利用细胞类型特异性敲除模型进一步阐明该miRNA簇在肿瘤微环境各组分中的特定功能。

总之，这项研究为理解miRNA在子宫内膜癌中的作用提供了重要见解，强调了miR-424(322)~503簇作为治疗靶点的潜在价值，为开发新的治疗策略奠定了基础。