miR-365-3p/CPT1A 轴:肺癌治疗的潜在新靶点

【字体: 时间:2025年02月28日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究肺癌发病机制,研究人员研究 miR-365-3p/CPT1A 轴,发现其影响癌细胞增殖迁移,或成治疗靶点。

  肺癌,这一全球范围内高发且致命的恶性肿瘤,长期以来严重威胁着人类健康。尽管在过去十年间,肺癌的治疗手段取得了一定进展,但肺癌生长和进展的潜在机制依旧迷雾重重。肿瘤细胞的一个显著特征便是不受控制的增殖,而这一过程与能量代谢密切相关。除了广为人知的有氧糖酵解(Warburg 效应),脂肪酸代谢的失调也是肿瘤代谢重编程的关键环节。脂肪酸氧化(FAO)在脂肪酸代谢中占据重要地位,它能为肿瘤细胞的增殖提供大量能量,进而推动肿瘤的发展。肉碱棕榈酰转移酶 1A(CPT1A)作为 FAO 过程中的限速酶,其在多种癌症的进展中都扮演着重要角色,然而,CPT1A 在肺癌中的具体作用以及微小 RNA(miRNA)对 CPT1A 介导的 FAO 的调控机制却尚不明确。
在此背景下,来自北华大学附属医院和长春肿瘤医院的研究人员展开了深入研究,相关成果发表于《Scientific Reports》。他们致力于探索 miR-365-3p/CPT1A 轴在肺癌中的功能及作用机制,期望为肺癌的治疗开辟新的方向。

研究人员在本次研究中运用了多种关键技术方法。他们收集了长春肿瘤医院 83 对肺癌组织和癌旁正常组织样本。通过脂质体转染技术,将 miR-365-3p模拟物等转染到细胞中;利用蛋白质免疫印迹(Western blot)和定量实时 PCR(qRT-PCR)技术,分别从蛋白质和 mRNA 水平检测相关分子的表达;借助双荧光素酶报告基因检测,验证 miR-365-3p与 CPT1A 的靶向关系;采用油红 O 染色、免疫荧光染色等技术,对细胞内脂质代谢等情况进行观察分析;还构建了裸鼠皮下注射模型,开展体内实验研究。

研究结果如下:

  1. miR-365-3p靶向抑制 CPT1A 表达:研究人员借助生物信息学工具预测出可能靶向 CPT1A 的多个 miRNA,经 Western blot 分析发现,miR-365-3p能显著降低 CPT1A 的表达水平。qRT-PCR 检测进一步证实,miR-365-3p模拟物转染后,CPT1A 的 mRNA 表达明显下降。双荧光素酶报告基因检测结果表明,miR-365-3p直接作用于 CPT1A 的 3’非翻译区(3’-UTR),进而抑制其表达。
  2. miR-365-3p通过 CPT1A 抑制 FAO:免疫荧光染色和油红 O 染色结果显示,miR-365-3p模拟物和敲低 CPT1A 均会使肺癌细胞内脂滴数量显著增加,而敲低 CPT1A 会抵消 miR-365-3p对脂滴含量的调节作用。FAO 分析表明,miR-365-3p模拟物或敲低 CPT1A 会降低 FAO 速率,且在 miR-365-3p转染的细胞中敲低 CPT1A,会消除 miR-365-3p对 FAO 的抑制功能。ATP 生成实验也表明,miR-365-3p模拟物或敲低 CPT1A 会使肺癌细胞内 ATP 生成量明显减少。这一系列实验结果表明,miR-365-3p主要通过抑制 CPT1A 的表达,来抑制 FAO 过程,进而影响肺癌细胞的代谢。
  3. miR-365-3p/CPT1A 轴调控肺癌细胞增殖和迁移:细胞增殖实验和伤口愈合实验表明,miR-365-3p模拟物和敲低 CPT1A 均能显著降低 A549 和 H1299 肺癌细胞的增殖速率和迁移能力,且在 miR-365-3p转染的细胞中敲低 CPT1A,会极大削弱 miR-365-3p对细胞增殖和迁移的调节作用。体内裸鼠实验结果与体外实验一致,过表达 miR-365-3p或敲低 CPT1A 能有效抑制肿瘤生长,而敲低 CPT1A 会使 miR-365-3p抑制肿瘤生长的能力几乎丧失。此外,用 CPT1 抑制剂依托莫司(Etomoxir)处理细胞后,miR-365-3p对细胞增殖和迁移的抑制作用被抵消,这表明 miR-365-3p/CPT1A 轴对细胞增殖和迁移的调控作用是通过 FAO 途径实现的。
  4. miR-365-3p与 CPT1A 表达的临床相关性:研究人员对 83 对肺癌组织和癌旁正常组织进行免疫组化分析后发现,肺癌组织中 miR-365-3p的表达明显低于癌旁正常组织,而 CPT1A 的表达则显著高于癌旁正常组织。生存分析显示,miR-365-3p表达较高的患者总体生存期(OS)往往更长,而 CPT1A 表达较高的患者 OS 率则较低。相关性分析表明,在肺癌患者样本中,miR-365-3p与 CPT1A 的表达呈负相关。

综合研究结果与讨论,该研究首次揭示了 miR-365-3p/CPT1A 轴在肺癌中的生物学功能。miR-365-3p通过靶向 CPT1A,抑制其表达,进而调控 CPT1A 介导的 FAO 过程,最终抑制肺癌细胞的增殖和迁移。在肺癌患者中,miR-365-3p与 CPT1A 的表达呈负相关,且二者的表达水平分别预示着较好和较差的临床预后。这一研究成果为深入理解肺癌的发病机制提供了新的视角,也为肺癌的治疗提供了一个极具潜力的治疗靶点,有望推动肺癌治疗领域的进一步发展,为肺癌患者带来新的希望。
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