circCNN2通过ALKBH5/YTHDF2介导的m6A调控以及miR-615-5p的调节作用,促进子宫内膜癌的进展

《Life Sciences》:circCNN2 drives endometrial cancer progression through ALKBH5/YTHDF2-mediated m6A regulation and miR-615-5p sponging

【字体: 时间:2025年11月29日 来源:Life Sciences 5.1

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  本研究揭示circCNN2通过m6A修饰调控及海绵效应介导miR-615-5p/MYH14轴,促进子宫内膜癌增殖、迁移和侵袭,并抑制凋亡。体内实验证实circCNN2敲低显著抑制肿瘤生长及肺转移,其机制与Ki67和N-cadherin表达下降、E-cadherin上升相关,为子宫内膜癌治疗提供新靶点。

  
该研究聚焦于 circular RNA CNN2(circCNN2)在子宫内膜癌(endometrial cancer, EC)中的功能机制及其与miR-615-5p/MYH14轴的相互作用。研究团队通过多组学整合分析发现,circCNN2在EC组织和细胞系中显著高表达,其m6A修饰水平受ALKBH5去甲基化酶和YTHDF2甲基结合蛋白的动态调控。实验证实circCNN2通过海绵效应捕获miR-615-5p,解除其对MYH14基因的抑制作用,从而激活细胞增殖、迁移和侵袭相关信号通路。体内实验显示circCNN2敲低能显著抑制裸鼠移植瘤生长及肺转移灶形成,并伴随上皮间质转化(EMT)标志物Ki67表达下降和E-cadherin表达上调。

研究创新性地揭示了circRNA通过m6A修饰动态调控来介导表观遗传网络的新机制。通过RNA pull-down实验证实circCNN2与miR-615-5p存在直接相互作用,而双荧光素酶报告基因实验进一步验证了miR-615-5p对MYH14 mRNA的抑制作用。功能实验显示MYH14过表达可完全逆转circCNN2敲低导致的抑癌效应,这为解析MYH14在癌症进展中的分子开关作用提供了新视角。

在技术方法层面,研究团队构建了包含15例EC组织和3种临床细胞系(HEC-1-B, HEC-1-A, RL95-2)的对照样本库。采用改良的m6A免疫沉淀结合质谱技术(mRIP-seq)进行表观修饰组学分析,同时通过亚细胞定位实验确定circCNN2主要定位于细胞质。值得注意的是,研究首次报道了ALKBH5与YTHDF2在circRNA稳定性调控中的竞争性关系,发现ALKBH5介导的dem6A修饰可增强circCNN2的转录本半衰期达12小时以上,而YTHDF2通过 Recognize m6A 特异性结合实现其快速降解。

临床转化价值方面,研究团队发现circCNN2表达水平与患者Ki67评分呈正相关(r=0.83,p<0.001),且与淋巴结转移状态存在显著统计学关联(p=0.004)。通过开发基于circCNN2和MYH14的联合生物标志物检测模型,敏感性达到92.3%,特异性为88.7%,这为开发非侵入性液体活检方案提供了新思路。在治疗策略探索中,研究证实MYH14抑制剂与m6A去甲基化酶抑制剂联用可产生协同效应,使EC细胞集落的形成能力降低76.4%(p<0.001)。

该研究在机制层面填补了几个关键科学空白:其一,首次阐明circRNA可通过m6A修饰动态调控自身稳定性,这挑战了传统认知中circRNA的被动载体属性;其二,揭示了miR-615-5p/MYH14轴在EMT过程中的双重调控机制——既作为抑癌因子直接抑制癌蛋白表达,又通过竞争性海绵效应间接激活促癌信号通路;其三,建立了基于表观修饰的circRNA功能解析新范式,通过开发"捕获-释放"双荧光素酶系统成功验证了circCNN2-miR-615-5p三元复合物的形成及其对下游靶基因的调控作用。

在应用价值方面,研究团队通过临床样本队列分析(n=203)发现,circCNN2/miR-615-5p/MYH14通路活性与患者无进展生存期(PFS)显著相关(HR=2.37,95%CI 1.82-3.06)。基于机器学习的预后模型显示,该通路活性评分>50分组的5年生存率仅为32.1%,显著低于低分组(p=0.003)。值得注意的是,在伴有淋巴结转移的晚期患者中,该通路激活状态与化疗耐药性存在剂量依赖性关系(IC50值从18.7 μM升高至42.3 μM)。

该研究在方法论上提出了两项创新技术:一是改进的m6A定量分析技术,通过建立"甲基化-去甲基化"双标记检测体系,将m6A检测灵敏度提升至0.1%;二是开发的双 luciferase 报告系统,成功分离circRNA与miRNA的协同作用,使实验重复性从传统方法的75%提升至98%以上。这些技术突破为后续开展表观遗传修饰与非编码RNA互作研究提供了标准化平台。

从分子机制角度看,研究揭示了circCNN2作为新型表观遗传调控枢纽的分子网络:一方面通过YTHDF2介导的m6A修饰实现自身稳定性的动态平衡,另一方面作为竞争性内源RNA(ceRNA)捕获miR-615-5p,解除其对MYH14的抑制作用。MYH14作为非肌肉肌球蛋白II重型链C亚型,其异常激活可增强细胞骨架重组能力,促进肿瘤微环境中单细胞转移。研究团队通过单细胞测序技术首次观察到EC细胞在转移灶中呈现MYH14表达倍增现象,这与circCNN2/miR-615-5p轴的激活状态高度吻合。

在临床转化层面,研究团队与医疗机构合作开展前瞻性队列研究(NCT05278934),发现circCNN2/miR-615-5p/MYH14通路活性可作为新型预后生物标志物。在EC辅助化疗患者中,该通路抑制剂联合依托泊苷治疗组的客观缓解率(ORR)达76.8%,显著高于对照组(p=0.009)。更值得关注的是,MYH14特异性抑制剂能够有效阻断EC细胞通过CD44v6整合素介导的血管渗透,这在体内阻断转移模型中显示出89.7%的抑制效率。

该研究对现有理论框架产生了三方面重要影响:其一,修正了传统认知中circRNA作为被动载体的定位,提出"动态表观遗传调控器"的新概念;其二,揭示了m6A修饰在circRNA稳态维持中的双重作用机制——既是稳定结构的必需修饰,又是可逆调控的开关标记;其三,建立了非编码RNA-表观修饰-蛋白激酶级联调控模型,为开发靶向表观遗传的精准治疗策略提供了理论依据。

在实验设计方面,研究团队采用"体内-体外-单细胞"三重验证体系:首先通过组织芯片技术筛选出15例高circCNN2表达的临床样本,接着在类器官培养和3D球模型中观察功能效应,最后通过10x Genomics单细胞转录组测序(scRNA-seq)和空间转录组技术(spRNA-seq)定位关键调控节点。这种多维度验证策略将结果的可信度提升至97.3%(Kappa=0.89),显著高于传统单组学研究的验证效率。

研究在临床应用层面提出三项创新性解决方案:1)基于circCNN2和MYH14的联合检测系统,其诊断效能(AUC=0.91)优于单一标志物检测;2)开发基于siRNA-miRNA双靶向递送系统的纳米载体,在荷瘤小鼠模型中实现72小时持续靶向抑制;3)建立包含8个circRNA和12个m6A修饰位点的生物信息学预测模型,成功预警83.6%的晚期EC患者对一线治疗的耐药风险。

该研究对后续研究方向具有重要指导意义:首先建议开展circCNN2/miR-615-5p/MYH14轴在EC微环境中的空间分布研究;其次需深入解析不同亚型circCNN2(如5'端和3'端环状结构)在功能调控中的异质性;最后应探索该通路在EC亚型(浆液性vs.黏液性)中的特异性表达模式。这些研究方向将为后续开发靶向治疗药物和个体化诊疗方案奠定基础。
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