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为探究胰腺癌吉西他滨(GEM)耐药机制,研究人员聚焦 RNA 结合蛋白,发现 Pumilio2(PUM2)促耐药,为治疗提供新思路。
胰腺癌,一个隐匿在身体深处的 “杀手”,发病隐匿、进展迅速,预后极差,5 年生存率不到 12%。手术切除曾是治愈的唯一希望,但多数患者确诊时已错过时机。吉西他滨(GEM)联合方案成为临床化疗一线选择,可术后 3 年 GEM 耐药比例高达 78.6%,这就像一道难以跨越的鸿沟,严重阻碍了胰腺癌治疗的步伐。探寻 GEM 耐药机制、提高药物敏感性、逆转耐药成为亟待解决的关键问题。
在这样的背景下,中国医学科学院北京协和医院的研究人员勇敢地踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》上,为胰腺癌治疗带来了新的曙光。
研究人员运用了多种关键技术方法。他们从 82 例胰腺癌患者手术获取的组织样本入手,还使用了多种胰腺癌细胞系。通过 siRNA 文库筛选、RNA 测序(RNA-seq)、RNA 免疫沉淀(RIP)等技术,从不同角度深入剖析胰腺癌吉西他滨耐药的奥秘。
下面我们来详细看看他们的研究结果。
- PUM2 在胰腺癌化疗耐药中起关键作用:研究人员对比了 GEM 耐药细胞系 AsPC-1/GEM 和其亲本细胞系 AsPC-1,发现 AsPC-1/GEM 对 GEM 明显耐药。经转录组测序和生物信息学分析,筛选出 23 个可能与 GEM 耐药相关的 RNA 结合蛋白(RBPs)。通过 siRNA 文库转染实验,发现敲低 PUM2 后,胰腺癌细胞对 GEM 的敏感性显著增加,且 PUM2 在胰腺癌组织中高表达,与患者预后不良相关。进一步分析还发现,PUM2 表达与肿瘤细胞分化程度、T 分期密切相关,是影响患者长期生存的独立风险因素。
- PUM2 促进胰腺癌细胞增殖、迁移和化疗耐药:研究人员构建了稳定敲低和过表达 PUM2 的胰腺癌细胞系,进行功能实验。结果显示,敲低 PUM2 可显著抑制胰腺癌细胞增殖和迁移,增加细胞对 GEM 的敏感性;而过表达 PUM2 则促进细胞增殖、迁移,降低细胞对 GEM 的敏感性。在小鼠皮下异种移植瘤模型中也验证了 PUM2 对肿瘤生长和 GEM 敏感性的影响。
- RNA-seq 和 RIP-seq 揭示 PUM2 在胰腺癌中的 RNA 调控功能:RNA-seq 结果表明,敲低 PUM2 后,多个基因表达发生变化,涉及细胞粘附连接、粘着斑通路等。RIP-seq 发现 PUM2 主要结合在基因的 3′UTR 区域和 CDS 区域,且与粘着斑通路、Wnt 信号通路等相关基因结合。综合分析确定 ITGA3 及粘着斑通路基因集可能是 PUM2 调节胰腺癌 GEM 耐药的下游靶点。
- PUM2 在 mRNA 水平调控胰腺癌粘着斑通路:通过 qRT-PCR、RIP-qPCR 和 RNA 稳定性实验证实,PUM2 可结合 ITGA3、ADAM17 等粘着斑通路相关基因的 3′UTR 区域,提高其 mRNA 稳定性,从而上调基因表达。
- ITGA3 是 PUM2 在胰腺癌中的关键下游基因:双荧光素酶报告实验证明 PUM2 可结合 ITGA3 mRNA 的 3′UTR 区域的 PBE 序列。敲低 PUM2 后,ITGA3 及 AKT 通路关键基因蛋白水平下降,而过表达 ITGA3 可逆转敲低 PUM2 对胰腺癌细胞 GEM 敏感性和迁移能力的影响。
- EGR1 和 PUM2 相互调节产生级联效应:通过数据库预测和实验验证,发现转录因子 EGR1 与 PUM2 相互调节。敲低或过表达 PUM2 会影响 EGR1 表达,反之亦然。RIP-qPCR 证实 PUM2 可结合 EGR1 mRNA 的 3′UTR 区域。在敲低 PUM2 的细胞中过表达 EGR1,可逆转细胞对 GEM 敏感性和迁移能力的变化。
研究人员通过一系列实验,证实了 PUM2 是诱导胰腺癌 GEM 耐药的关键 RNA 结合蛋白。PUM2 可通过调节 ITGA3 等粘着斑通路相关基因,促进胰腺癌的化疗耐药和细胞迁移。同时,PUM2 与转录因子 EGR1 相互调节,形成一个复杂的调控网络。这一发现为理解胰腺癌 GEM 耐药机制提供了新的理论基础,也为提高胰腺癌 GEM 化疗效果提供了新的思路,有望推动胰腺癌治疗方法的进一步发展。