综述:非编码RNA调控程序性细胞死亡及其在肿瘤化疗耐药中的作用

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:International Journal of Biological Macromolecules 7.7

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  这篇综述系统阐述了六类非编码RNA(ncRNAs,含miRNAs/lncRNAs/circRNAs/piRNAs/tsRNAs/snoRNAs)通过调控程序性细胞死亡(PCD,含凋亡、自噬、铁死亡、焦亡)影响肿瘤化疗耐药的全景机制。创新性提出ncRNAs-PCD分子网络框架,揭示其通过靶向caspase激活、自噬流、脂质过氧化等通路重塑肿瘤化疗敏感性,并探讨了基于ncRNAs的临床转化挑战与解决方案。

  

非编码RNA:肿瘤化疗耐药的程序性细胞死亡调控大师

Abstract
非编码RNA(ncRNAs)——包括微小RNA(miRNAs)、长链非编码RNA(lncRNAs)、环状RNA(circRNAs)、PIWI互作RNA(piRNAs)、tRNA衍生小RNA(tsRNAs)和小核仁RNA(snoRNAs)——已成为癌症生物学的核心调控因子。这些分子不仅作为诊断标志物,更通过精确调控程序性细胞死亡(PCD)通路(如凋亡、自噬、铁死亡、焦亡)决定肿瘤化疗响应。本文构建了首个整合六类ncRNAs与全谱PCD的分子框架,揭示其通过影响caspase激活、LC3-II/I转换、GPX4活性等机制驱动耐药,并提出了靶向ncRNAs-PCD轴的临床转化策略。

Introduction
全球每年新增2000万癌症病例,化疗耐药导致90%治疗失败。传统研究聚焦凋亡逃逸,但近年发现非经典PCD(如铁死亡依赖脂质过氧化、焦亡依赖炎症小体)同样关键。ncRNAs通过表观遗传调控成为耐药"开关":miRNA-21抑制PTEN促凋亡抵抗,lncRNA H19劫持自噬相关基因ATG5,circRNA CDR1as通过"分子海绵"效应调控铁死亡关键蛋白GPX4。现有研究多局限于单一ncRNA类别,而本文首次整合六类ncRNA与四维PCD网络,为逆转耐药提供新视角。

MiRNAs:PCD调控的精准狙击手
miRNAs通过种子序列靶向mRNA 3'UTR实现多通路调控。在凋亡通路,miR-15/17家族直接抑制BCL-2和caspase-3;自噬调控中,miR-30a下调Beclin-1阻碍溶酶体融合;铁死亡方面,miR-214-3p通过抑制GPX4增强erastin敏感性。值得注意的是,miR-155在焦亡中双重作用——既可激活NLRP3炎症小体促进细胞裂解,又能通过gasdermin D剪切抑制耐药,体现context-dependent特性。

LncRNAs:耐药网络的架构师
MALAT1通过结合EZH2表观沉默促凋亡基因BAX;HOTAIR作为支架蛋白募集PRC2复合物抑制自噬启动因子ULK1。新发现表明,lncRNA GAS5通过相分离形成应激颗粒,隔离铁死亡关键酶ACSL4,保护肿瘤细胞免受顺铂诱导的脂质过氧化损伤。

CircRNAs:环状分子海绵的陷阱战术
circRNA Cdr1as通过吸附miR-7增强EGFR/PI3K通路促凋亡抵抗;circHIPK3则形成"诱饵"复合物隔离miR-124-3p,解除其对STAT3的抑制从而激活抗焦亡信号。最新证据显示,circFAM13B通过U2AF65介导的可变剪接调控GPX4异构体表达,导致铁死亡阈值差异。

其他ncRNAs:暗物质的新启示
piRNA-823通过DNA甲基化沉默caspase-10;tsRNA-5001模拟tRNA结构抑制自噬体成熟;snoRNA U50则指导rRNA修饰间接稳定BCL-xL mRNA。这些"非主流"ncRNAs的发现,揭示了表观遗传调控网络的惊人复杂性。

临床转化:从分子机制到精准干预
抗miR-155(Cobomarsen)在淋巴瘤试验中显示PCD通路再激活效应,但面临递送瓶颈。新型LNP包裹的circRNA抑制剂靶向肝转移灶效率达70%,而AAV9介导的piRNA沉默在PDX模型中逆转铂类耐药。人工智能设计的"智能海绵"可动态响应肿瘤微环境pH值,实现ncRNAs的时空特异性调控。

未来挑战与突破点
需解决三大矛盾:ncRNAs的组织特异性与全身递送需求、PCD通路的代偿性激活、肿瘤异质性导致的响应差异。组合策略如"miRNA抑制剂+铁死亡诱导剂"或"circRNA海绵/免疫检查点抑制剂"可能突破单靶点局限。单细胞多组学将揭示ncRNAs-PCD的动态互作图谱,为个性化治疗提供路线图。

CRediT与Funding
本研究获中国国家自然科学基金(82304348等)及贵州省科技计划项目支持,作者声明无利益冲突。

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