环状RNA circPPFIA2通过吸附miR-646/miR-1200上调ETS1驱动前列腺癌进展和恩杂鲁胺耐药

《Cell Death Discovery》：CircPPFIA2 drives prostate cancer progression and enzalutamide resistance by sponging miR-646 and miR-1200 to upregulate ETS1

本研究针对前列腺癌(PCa)治疗中恩杂鲁胺(Enza)耐药这一临床难题，揭示了环状RNA circPPFIA2通过竞争性结合肿瘤抑制性miR-646和miR-1200，解除对ETS1转录因子的抑制，从而促进肿瘤恶性进展和药物耐药的新机制。研究人员通过功能实验验证了circPPFIA2/miR-646/miR-1200/ETS1信号轴的关键作用，并创新性地采用脂质纳米粒(LNP)共递送si-circPPFIA2与恩杂鲁胺的策略，成功逆转了耐药表型。该研究为circRNA靶向治疗提供了理论依据，对改善晚期前列腺癌患者预后具有重要意义。

　　

在全球男性肿瘤相关死亡原因中，前列腺癌(Prostate Cancer, PCa)始终位居前列，每年新发病例超过150万例。虽然雄激素剥夺疗法(Androgen Deprivation Therapy, ADT)及其后续开发的第二代雄激素受体(Androgen Receptor, AR)通路抑制剂如恩杂鲁胺(Enzalutamide, Enza)初期疗效显著，但绝大多数患者最终会发展为去势抵抗性前列腺癌(Castration-Resistant Prostate Cancer, CRPC)，导致治疗失败。这种耐药性的产生机制复杂，涉及AR剪接变异体（如AR-V7）的出现、代偿性信号通路激活等，目前尚缺乏有效应对策略，成为临床实践的突出瓶颈。

环状RNA(circular RNA, circRNA)作为一类通过前体信使RNA(pre-messenger RNA, pre-mRNA)反向剪接形成的共价闭合环状非编码RNA，因其结构稳定、进化保守等特点，在肿瘤发生、发展及治疗耐药中扮演着日益重要的角色。然而，circRNA在前列腺癌，特别是在恩杂鲁胺耐药中的具体功能和作用机制仍有大量未知亟待探索。

发表于《Cell Death Discovery》的这项研究，由毛逸有、冷屈、吴俊等研究人员完成，首次系统性地鉴定并阐明了circPPFIA2（circBase ID: hsa_circ_00099343）在前列腺癌中的致癌功能及其驱动恩杂鲁胺耐药的分子机制。该研究不仅揭示了circPPFIA2作为一个新的预后生物标志物，更重要的是为其作为治疗靶点提供了实验依据。

关键研究方法概述

本研究综合利用了生物信息学分析、细胞功能实验（包括细胞增殖、凋亡、迁移检测）、动物模型（皮下移植瘤和尾静脉转移模型）、分子相互作用验证（RNA Pull-down、RNA免疫共沉淀RIP、双荧光素酶报告基因实验）、以及脂质纳米粒(Lipid Nanoparticle, LNP)递送技术。临床样本来源于包含60例前列腺癌患者的组织微阵列(Tissue Microarray, TMA)。

研究结果

circPPFIA2的鉴定与临床意义

研究人员通过对HNRNPL（一种调控RNA剪接的核不均一核糖核蛋白）敲低数据的重新分析，筛选出circPPFIA2作为候选circRNA。实验证实其由PPFIA2基因的第5-7外显子环化形成，具有典型的环状结构和较高的稳定性。在前列腺癌临床样本中，circPPFIA2表达显著高于癌旁组织，且其高表达与更高的Gleason评分、更快的生化复发和更短的总生存期显著相关。在细胞系中，circPPFIA2在多种前列腺癌细胞，尤其是AR阳性细胞系（如LNCaP, C4-2）中显著上调。

circPPFIA2的体外致癌功能

通过功能获得和功能缺失实验，研究发现敲低circPPFIA2能显著抑制前列腺癌细胞的增殖、克隆形成能力，诱导G1/S期细胞周期阻滞和凋亡，并抑制细胞迁移。相反，过表达circPPFIA2则促进这些恶性表型。机制上，circPPFIA2调控了细胞周期相关蛋白（如p53/p21, Cyclin D1/CDK4）和凋亡相关蛋白（如Bax, Bcl-2, Cleaved PARP/Caspase9）的表达。

circPPFIA2的体内致癌功能

在动物实验中，敲低circPPFIA2能显著抑制小鼠皮下移植瘤的生长和肺转移灶的形成，并延长荷瘤小鼠的生存期。而过表达circPPFIA2则加速肿瘤生长和转移，缩短生存期。肿瘤组织的免疫组化分析显示，circPPFIA2的表达水平与增殖标志物Ki-67的表达呈正相关。

分子机制：ceRNA机制解析

鉴于circPPFIA2主要定位于细胞质，研究人员推测其可能作为竞争性内源RNA(competing endogenous RNA, ceRNA)发挥作用。通过生物信息学预测和实验验证（包括双荧光素酶报告基因实验、RNA Pull-down、Ago2-RIP等），发现circPPFIA2能够直接结合并“海绵式”吸附两个具有肿瘤抑制功能的microRNA：miR-646和miR-1200。功能回复实验证实，miR-646/miR-1200可以逆转circPPFIA2过表达所诱导的促癌效应。

下游靶点ETS1的鉴定与功能

通过RNA测序(RNA-seq)和生物信息学分析，研究人员将ETS1鉴定为miR-646和miR-1200共同的下游靶基因。实验证明，miR-646/miR-1200可通过结合ETS1的3‘非翻译区(3’ Untranslated Region, 3‘-UTR)直接抑制其表达。而circPPFIA2则通过吸附miR-646/miR-1200，解除对ETS1的抑制，从而上调ETS1的表达。ETS1本身是AR信号通路和治疗耐药的关键效应因子。功能上，敲低ETS1可以完全抵消circPPFIA2过表达带来的促增殖和促迁移效应，确立了ETS1在该信号轴中的关键地位。临床样本免疫组化也显示ETS1在前列腺癌组织中高表达。

circPPFIA2驱动恩杂鲁胺耐药及LNP治疗策略

研究进一步发现，在恩杂鲁胺耐药的细胞系（如C4-2^ENZR）中，circPPFIA2和ETS1的表达均上调。功能上，敲低circPPFIA2能增强前列腺癌细胞对恩杂鲁胺的敏感性，而过表达则诱导耐药。为了探索治疗策略，研究团队构建了共包裹si-circPPFIA2和恩杂鲁胺的脂质纳米粒(LNP)。体外和体内实验均表明，这种共递送LNP能有效抑制耐药肿瘤的生长，恢复其对恩杂鲁胺的敏感性。

研究结论与意义

本研究系统阐明了circPPFIA2/miR-646/miR-1200/ETS1这一新的信号轴在前列腺癌进展和恩杂鲁胺耐药中的核心作用。circPPFIA2通过ceRNA机制吸附miR-646和miR-1200，进而解除对致癌转录因子ETS1的抑制，最终驱动肿瘤的增殖、转移和耐药表型。该研究不仅深化了对circRNA在前列腺癌中功能的理解，更重要的是将circPPFIA2确立为一个有潜力的预后指标和治疗靶点。所提出的LNP共递送策略为克服临床耐药提供了新的思路，展示了circRNA靶向治疗在晚期前列腺癌中的转化前景。