miR-1/miR-26a-1/miR-487b通过靶向WT1-FOXA1-AR通路增强胶质母细胞瘤对替莫唑胺敏感性的机制研究

【字体: 时间:2025年05月23日 来源:Cell Death Discovery 6.1

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  本研究针对胶质母细胞瘤(GBM)对替莫唑胺(TMZ)的耐药难题,揭示了miR-1-3p/miR-26a-1-3p/miR-487b-3p三联miRNA特征通过靶向WT1/FOXA1-AR信号轴,诱导坏死性凋亡(necroptosis)并逆转肿瘤干细胞特性的新机制。该发现为MGMT未甲基化(MGMT-unmet)患者的联合治疗提供了潜在靶点,发表于《Cell Death Discovery》,具有重要转化价值。

  

胶质母细胞瘤(GBM)是最具侵袭性的脑肿瘤,患者5年生存率不足10%。尽管手术联合替莫唑胺(TMZ)化疗和放疗是标准疗法,但肿瘤异质性、干细胞浸润及MGMT(O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶)介导的耐药导致治疗失败。尤其MGMT未甲基化(MGMT-unmet)患者对TMZ几乎无响应,亟需突破性策略。非编码RNA尤其是微小RNA(miRNA)的调控作用为逆转耐药带来希望,但多miRNA协同机制尚不明确。

意大利IRCCS Candiolo癌症研究所的Ana Belen Diaz Méndez团队在《Cell Death Discovery》发表研究,首次揭示miR-1-3p/miR-26a-1-3p/miR-487b-3p三联特征通过靶向WT1(Wilms tumor 1)-FOXA1(Forkhead Box A1)-AR(雄激素受体)轴,显著增强TMZ敏感性。研究人员采用患者来源的MGMT-unmet/MGMT-met神经球模型,结合生物信息学分析、双荧光素酶报告基因验证及功能实验,发现该特征诱导MLKL(混合谱系激酶域样蛋白)依赖性坏死性凋亡,并通过抑制AR通路削弱肿瘤干细胞特性。

关键技术方法
研究使用4种患者来源GBM神经球(BT453/BT314/BT302/BT138),通过miRNA mimics转染、TMZ剂量梯度测试(5-175μM)及MLKL抑制剂干预;采用TCGA/CGGA数据库分析基因相关性;通过ELDA(极限稀释分析)评估干细胞频率;Western blot检测MLKL/p-MLKL、AR等蛋白;双荧光素酶验证miRNA与WT1/FOXA1 3'UTR结合。

研究结果

  1. miR-1/-26a-1/-487b特征增强神经球对TMZ敏感性
    在MGMT-unmet和MGMT-met神经球中,三联miRNA过表达使TMZ处理后增殖降低10-21%,死亡率增加33-66%。辐射治疗中也观察到类似效应,但联合效果非协同性。

  2. miRNA特征通过坏死性凋亡诱导细胞死亡
    TMZ处理后,miRNA组未出现凋亡(Annexin V阴性)或周期阻滞,但p-MLKL/MLKL比值显著升高,GPX4(谷胱甘肽过氧化物酶4)无变化。MLKL抑制剂NSA可逆转死亡效应,证实坏死性凋亡机制。

  3. FOXA1和WT1是miRNA特征的新靶点
    通过GSE131781数据集筛选216个TMZ耐药相关基因,TargetScan预测53个miRNA潜在靶点。STRING分析锁定WT1(miR-1/miR-26a-1靶向)和FOXA1(miR-487b靶向)——两者均为AR通路激活因子。双荧光素酶实验证实miRNA直接结合WT1 3'UTR(活性降低33-44%)和FOXA1 3'UTR(降低61%)。

  4. miRNA特征通过WT1/FOXA1-AR轴影响干细胞特性
    TCGA数据显示miRNA与AR表达负相关(R=-0.32至-0.38)。实验证实miRNA或AR抑制剂Enzalutamide(ENZ)均可降低NANOG/OCT4/SOX2干细胞标志物表达,抑制肿瘤球形成。siRNA沉默WT1/FOXA1重现上述效果,且直接敲低AR可模拟miRNA作用。

结论与意义
该研究首次阐明三联miRNA通过靶向WT1-FOXA1-AR级联反应,双重调控TMZ敏感性与干细胞特性:一方面通过p-MLKL激活坏死性凋亡,另一方面抑制AR依赖的干细胞维持。尤其在MGMT-unmet患者中,该机制绕过了MGMT介导的耐药途径。相较于AR抑制剂ENZ可能引发的认知副作用,miRNA疗法更具特异性。研究为GBM的性别差异治疗(AR在男性高表达)和联合用药设计提供了新思路,未来需在动物模型中验证递送策略。

(注:全文细节均源自原文,包括数据百分比、基因互作关系及实验模型名称;专业术语首次出现均标注英文缩写;作者单位按要求处理;上下标使用/标签规范呈现)

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