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miR-23b通过靶向抑制PTPRG促进结直肠癌发展的分子机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月26日 来源:Translational Oncology 4.5
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本研究针对结直肠癌(CRC)中miR-23b的致癌机制展开探索,通过生物信息学预测结合双荧光素酶报告基因验证,首次揭示miR-23b通过直接结合PTPRG的3'-UTR抑制该抑癌基因表达,进而促进CRC细胞增殖迁移的分子通路。动物实验证实PTPRG过表达可逆转miR-23b的促癌效应,为CRC靶向治疗提供新策略。
在全球癌症负担中,结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)长期位居死亡率第二的恶性肿瘤,每年导致约10%的癌症相关死亡。尽管诊疗技术不断进步,但早期症状隐匿、化疗副作用大等问题仍困扰临床。近年来,微小RNA(microRNA, miRNA)在肿瘤发生发展中的调控作用备受关注,其中miR-23b在不同癌症中展现出"双面性"功能——既能抑制前列腺癌进展,又可促进肝癌细胞增殖。这种功能异质性使得其在CRC中的作用机制成为未解之谜。与此同时,蛋白酪氨酸磷酸酶γ(Protein Tyrosine Phosphatase Gamma, PTPRG)作为重要的肿瘤抑制因子,在乳腺癌、鼻咽癌中已证实具有抑癌功能,但其在CRC中的调控网络尚不明确。
为破解这些科学难题,安徽皖北煤电集团总医院临床研究中心联合苏州大学的研究团队在《Translational Oncology》发表重要成果。研究采用生物信息学预测结合实验验证的策略,通过双荧光素酶报告基因系统证实miR-23b与PTPRG mRNA的3'-非翻译区(3'-UTR)存在特异性结合。利用CCK-8、EdU增殖实验和Transwell迁移实验,在SW480、HT29和Caco2三种CRC细胞系中系统评估了miR-23b对恶性表型的调控作用。研究还构建了SCID小鼠移植瘤模型,通过免疫组化(ki67染色)和Western blot等技术,在体内外多层次验证了miR-23b-PTPRG调控轴的功能意义。
miR-23b促进CRC生长
通过构建SW480细胞移植瘤模型发现,miR-23b过表达组肿瘤组织中ki67阳性率显著升高。体外实验显示,转染miR-23b模拟物可使SW480细胞迁移能力提升2.1倍,EdU阳性细胞比例增加68%,而抑制剂处理则产生相反效果。
miR-23b直接作用于PTPRG mRNA的3'UTR
TargetScan和starbase数据库预测发现miR-23b与PTPRG 3'-UTR存在保守结合位点。双荧光素酶报告实验证实,野生型PTPRG 3'-UTR载体与miR-23b共转染时荧光活性降低42%,而突变结合位点后此效应消失。
PTPRG的转录后调控
在三种CRC细胞系中,miR-23b过表达使PTPRG蛋白水平下降50-65%,但不影响其mRNA水平,表明调控发生在翻译阶段。临床样本分析显示,CRC组织中PTPRG蛋白表达量仅为癌旁组织的30%。
PTPRG的肿瘤抑制功能
PTPRG基因沉默使SW480细胞增殖速率提高1.8倍,迁移细胞数增加2.3倍。在临床样本中,83%的CRC病例呈现PTPRG蛋白低表达。
PTPRG逆转miR-23b的促癌效应
共过表达实验显示,PTPRG可抵消miR-23b诱导的细胞增殖和迁移。动物实验证实,联合过表达组肿瘤体积比单过表达miR-23b组减小57%,免疫组化显示PTPRG蛋白表达恢复至正常水平。
PTPRG沉默部分挽救miR-23b抑制的效应
在HT29和Caco2细胞中,同时敲低miR-23b和PTPRG时,细胞增殖和迁移能力比单独抑制miR-23b组提高40-55%,证实PTPRG是miR-23b的关键下游靶点。
这项研究首次阐明miR-23b通过靶向抑制PTPRG促进CRC发展的分子机制,解开了该miRNA在CRC中功能争议的谜团。发现的miR-23b-PTPRG调控轴不仅为CRC早期诊断提供新的分子标志物组合,其独特的"致癌miRNA-抑癌蛋白"作用模式更为开发新型靶向疗法指明方向。特别是PTPRG在逆转miR-23b促癌效应中的关键作用,提示联合靶向策略可能成为克服CRC治疗耐药的新思路。研究采用的生物信息学预测-体外验证-动物模型的三阶段研究范式,也为非编码RNA功能研究提供了方法学参考。未来需要扩大临床样本验证该调控轴的普适性,并探索基于纳米载体的miR-23b抑制剂递送系统,推动基础发现向临床转化。
论文作者包括:Duan Hong(通讯作者)、Wang Tingting、He Chenghui、Jia Jianhu、Ghulam Jilany Khan、Yang Jianhua(共通讯)、Zhai Kefeng、Li Fei(项目负责人)、Wang Li、Zhang Sirong和Hu Henggui(图表绘制)。所有实验数据均在机构内部完成,严格遵守学术伦理规范。
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