揭秘 RPS27-RPS24融合基因：打开骨肉瘤化疗耐药新 “视窗”

骨肉瘤（OS）化疗耐药问题严峻，研究人员聚焦新型融合基因 RPS27-RPS24开展研究。通过单细胞多组学等技术，发现该基因可促进谷氨酰胺代谢、抑制铜死亡，进而增强 OS 细胞化疗耐药性。此成果为 OS 治疗提供新靶点，意义重大。

　　在肿瘤治疗的艰难征程中，骨肉瘤（Osteosarcoma，OS）犹如一座难以攻克的堡垒。它是一种极具杀伤力的恶性肿瘤，化疗耐药现象极为突出，严重阻碍了治疗进程，使得患者的生命健康受到极大威胁。以往的研究虽对骨肉瘤的发病机制有了一定了解，但化疗耐药的分子机制仍如同迷雾，亟待揭开。为了打破这一困境，为骨肉瘤患者带来新的希望，江西癌症医院的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。
研究人员运用单细胞多组学技术，对骨肉瘤进行了深入剖析。他们发现了一个关键的融合基因 ——RPS₂₇-RPS₂₄，并证实其在骨肉瘤化疗耐药过程中发挥着至关重要的作用。这一发现为骨肉瘤的治疗开辟了新的方向，具有不可估量的价值。该研究成果发表在《Cell Death Discovery》杂志上，引起了学术界的广泛关注。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们从公共数据库（如 GEO、TARGET）获取了相关数据，包括骨肉瘤相关的单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）数据和转录组 RNA 测序（RNA-seq）数据。接着，利用 R 软件包对这些数据进行分析，通过加权基因共表达网络分析（WGCNA）筛选出与化疗耐药相关的关键基因模块，并确定了 RPS₂₇等关键基因。同时，借助 CRISPR/Cas9 基因编辑技术构建基因敲除细胞系，以探究基因功能。此外，运用蛋白质组学和代谢组学技术，分析细胞内蛋白质和代谢物的变化，从而深入了解相关分子机制。
在研究结果方面，研究人员首先对骨肉瘤细胞的异质性和恶性标记物进行了全面表征。他们从 GEO 数据库获取 scRNA-seq 数据，经过严格的质量控制、整合和分析，成功鉴定出 17 个细胞簇，并将其注释为 9 种细胞类型。通过检测拷贝数变异（CNV），精准识别出 6443 个恶性 OS 细胞，并筛选出 3805 个标记基因，为后续研究奠定了坚实基础。
随后，研究人员展开了关键基因和融合基因的鉴定工作。通过对多个数据库的数据分析，他们发现 RPS₂₇与骨肉瘤化疗耐药密切相关，且预测 RPS₂₇-RPS₂₄为融合基因。进一步研究发现，RPS₂₇和 RPS₂₄表达呈显著正相关，高表达 RPS₂₄的 OS 患者预后较差，从而推测该融合基因可能参与化疗耐药过程。
为了验证这一推测，研究人员开展了一系列实验。他们构建了阿霉素耐药（ADMR）的 OS 细胞系 U2OS/ADMR 和 MG63/ADMR，发现 ADM 可诱导 RPS₂₇-RPS₂₄融合基因表达上调，过表达该融合基因会使 OS 细胞对 ADM 的耐受性增强，细胞活力和增殖能力提升，这表明 RPS₂₇-RPS₂₄在 OS 细胞对 ADM 的固有和获得性耐药中发挥着重要作用。
研究人员还深入探究了 RPS₂₇-RPS₂₄对 OS 细胞蛋白质表达的影响。运用 TMT 定量蛋白质组学技术，他们发现该融合基因可调控一系列差异表达蛋白（DEPs），这些蛋白主要参与化疗耐药、核糖体和铜代谢等途径。其中，谷氨酰胺酶（GLS）处于核心位置，RPS₂₇-RPS₂₄可能通过促进 GLS 表达影响 OS 耐药细胞的铜死亡过程。
在代谢方面，研究人员通过非靶向代谢组学分析发现，RPS₂₇-RPS₂₄可能通过调节谷氨酰胺代谢参与 OS 化疗耐药。过表达该融合基因可促进谷氨酰胺摄取和代谢，使细胞内谷氨酸、α- 酮戊二酸和氨的浓度显著增加，这进一步证实了其在谷氨酰胺代谢中的重要作用。
为了进一步明确 RPS₂₇-RPS₂₄的作用机制，研究人员进行了基因敲除和抑制剂实验。利用 CRISPR/Cas9 技术敲除 GLS 基因后，他们发现 OS 细胞对 ADM 的敏感性显著增强，化疗耐药性明显减弱。同时，敲除 GLS 可有效逆转 RPS₂₇-RPS₂₄对谷氨酰胺代谢和铜死亡的影响，这表明 RPS₂₇-RPS₂₄通过促进 GLS 介导的谷氨酰胺代谢抑制铜死亡，最终导致化疗耐药。
在体内实验中，研究人员构建了皮下异种移植小鼠模型。结果显示，过表达 RPS₂₇-RPS₂₄可促进肿瘤生长和化疗耐药，而谷氨酰胺代谢抑制剂 CB-839 和铜死亡抑制剂 TTM 可有效逆转这一过程，这进一步验证了在体外实验中得出的结论。
综合以上研究结果，研究人员得出结论：新型融合基因 RPS₂₇-RPS₂₄通过促进 GLS 介导的谷氨酰胺代谢，抑制铜死亡，从而增强 OS 细胞的化疗耐药性，推动 OS 的疾病进展。这一发现具有重要意义，它不仅深化了人们对骨肉瘤化疗耐药机制的理解，还为骨肉瘤的治疗提供了新的潜在靶点和策略。未来，有望基于这一发现开发出更有效的治疗方法，为骨肉瘤患者带来更多的生存希望。尽管该研究取得了重要成果，但仍存在样本量有限等不足之处。后续研究可进一步扩大样本量，采用更先进的实验技术，以更深入地探究 RPS₂₇-RPS₂₄的作用机制，推动骨肉瘤治疗领域的发展。