《BMC Cancer》:MicroRNA-767-5p promotes metastasis but improves chemotherapeutic and radiotherapeutic sensitivity of osteosarcoma
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为探究 miR-767-5p 对骨肉瘤(OS)预后、转移及放化疗敏感性的调控作用,研究人员开展相关研究。结果显示,miR-767-5p 促进 OS 转移但提高其放化疗敏感性,AHR 是其靶基因。该研究为 OS 治疗提供新方向。
在医学领域,骨肉瘤(Osteosarcoma,OS)是一种常见于儿童和青少年的原发性恶性骨肿瘤,犹如潜伏在成长路上的 “恶魔”,严重威胁着患者的生命健康。尽管多药化疗联合保肢手术已应用多年,但患者生存率并未显著提升。约 10 - 15% 的新诊断患者会出现转移,尤其是肺转移,而转移或复发患者的 5 年生存率仅有 20%。探寻骨肉瘤转移、复发及化疗耐药的机制,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。
MicroRNA(miRNA,一种内源性短非编码 RNA,长度为 20 - 24 nt,参与细胞分化、发育和内稳态调节)在癌症研究中备受关注,其在骨肉瘤中的作用却尚未完全明晰。同样,芳基烃受体(Aryl hydrocarbon receptor,AHR)虽在多种细胞过程中发挥作用,但在骨肉瘤中的细胞内在作用及上游调节因子也不明确。基于此,成都中医药大学附属医院肿瘤科等研究机构的研究人员开展了深入研究,旨在揭示 miR-767-5p 在骨肉瘤中的神秘面纱,该研究成果发表于《BMC Cancer》。
研究人员为深入探究 miR-767-5p 在骨肉瘤中的作用,采用了多种关键技术方法。他们收集了 86 例骨肉瘤患者的标本,构建组织微阵列样本(遵循相关伦理规范并获取患者同意)。运用 RNA 测序(RNA-seq)技术筛选差异表达基因,通过生物信息学预测 miR-767-5p 的靶基因。利用慢病毒转染技术调控 miR-767-5p 和 AHR 的表达,构建稳定细胞系。借助 CCK-8、Transwell、集落形成等实验检测细胞增殖、侵袭和迁移能力,采用双荧光素酶报告实验验证 miR-767-5p 与 AHR 的靶向关系,并通过动物实验评估体内转移和治疗效果。
研究结果如下:
- miR-767-5p 与骨肉瘤患者预后及化疗耐药的关系:研究人员通过 RT-qPCR 检测发现,miR-767-5p 在转移性骨肉瘤样本中的表达水平高于非转移性样本。 Kaplan-Meier 分析表明,miR-767-5p 高表达的骨肉瘤患者总体生存率更差。在不同骨肉瘤细胞系中,miR-767-5p 的表达与细胞的转移能力及化疗耐药性相关,如 U2OS/CDDP 细胞中 miR-767-5p 表达低于野生型 U2OS 细胞。这一系列实验结果表明,miR-767-5p 表达与骨肉瘤患者预后呈负相关,与化疗耐药性呈正相关。
- miR-767-5p 对骨肉瘤细胞侵袭、迁移和增殖的影响:研究人员利用慢病毒感染 U2OS 和 143B 细胞,构建 miR-767-5p 过表达和敲低的稳定细胞系。通过 CCK-8 和集落形成实验发现,miR-767-5p 过表达或敲低对细胞生长和增殖无显著影响。然而,Transwell 实验结果显示,miR-767-5p 过表达促进了 U2OS 和 143B 细胞的侵袭和迁移,敲低则产生相反效果。这表明 miR-767-5p 能够促进骨肉瘤细胞的侵袭和迁移,但不影响细胞增殖。
- miR-767-5p 对骨肉瘤细胞放化疗敏感性及体内转移的影响:在体外实验中,CCK-8 和集落实验表明,miR-767-5p 过表达提高了 U2OS 和 143B 细胞对顺铂(CDDP)治疗和放疗(4 Gy 辐射)的敏感性。体内实验中,建立肿瘤异种移植模型,经 CDDP 治疗或放疗后,注射 miR-767-5p 过表达 143B 细胞的裸鼠肿瘤体积和重量显著小于对照组。同时,尾静脉注射实验发现,miR-767-5p 过表达的 143B 细胞在裸鼠肺部形成更多转移结节,且肺组织的 H&E 染色显示转移灶更大。这说明 miR-767-5p 在体内既能促进骨肉瘤转移,又能提高其对放化疗的敏感性。
- AHR 是 miR-767-5p 的直接靶基因:通过生物信息学预测,结合 RNA 测序数据,研究人员筛选出 8 个潜在的 miR-767-5p 靶基因。RT-qPCR 验证发现,miR-767-5p 过表达抑制了多个候选基因的 mRNA 表达。 Kaplan-Meier 和单因素 Cox 回归分析表明,只有 AHR 是影响骨肉瘤患者总体生存的独立预后因素。双荧光素酶报告实验证实 miR-767-5p 直接结合 AHR 的 3’-UTR,抑制其荧光素酶活性。此外,在 miR-767-5p 过表达的细胞和肿瘤组织中,AHR 的 mRNA 和蛋白水平均降低。这一系列实验证明 AHR 是 miR-767-5p 在骨肉瘤细胞中的直接靶基因。
- AHR 对骨肉瘤细胞进展的影响:研究人员在 U2OS 和 143B 细胞中过表达或敲低 AHR,通过 Transwell 实验发现,AHR 过表达抑制细胞侵袭和迁移,敲低则促进细胞侵袭和迁移。在放化疗敏感性实验中,AHR 过表达增强细胞对顺铂和放疗的敏感性,敲低则降低敏感性。这表明 AHR 在体外抑制骨肉瘤细胞侵袭和迁移,但抑制其对放化疗的敏感性,与 miR-767-5p 的作用相反。
- AHR 对 miR-767-5p 调控作用的影响:在 miR-767-5p 过表达的 143B 和 U2OS 细胞中过表达 AHR,发现 AHR 过表达减弱了 miR-767-5p 介导的细胞侵袭和迁移增加,同时逆转了 miR-767-5p 对细胞增殖和集落形成的影响,恢复了细胞对放化疗的敏感性。这说明 AHR 的表达独立于 miR-767-5p 对骨肉瘤转移的促进作用,但依赖于 miR-767-5p 对放化疗敏感性的改善作用。
研究结论和讨论部分指出,miR-767-5p 是一个可预测骨肉瘤转移风险和放化疗敏感性的新型生物标志物。高表达 miR-767-5p 的患者转移风险高,但对放化疗可能更敏感。同时,该研究首次阐明了 AHR 在骨肉瘤发展和治疗反应中的内在作用及上游调节因子,为进一步深入研究其预后价值和详细机制奠定了基础。然而,研究存在一定局限性,如未在 miR-767-5p 敲低的骨肉瘤细胞中挽救 AHR 的表达,对 AHR 作为 miR-767-5p 下游靶点影响骨肉瘤进展的详细机制研究尚浅。尽管如此,这项研究仍为骨肉瘤的治疗提供了新的方向和潜在靶点,有望推动骨肉瘤治疗领域的进一步发展。