KDM3B通过m6A修饰调控LOX表达影响前列腺放疗后纤维化的机制及α-KG干预策略

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics 6.4

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  放疗是前列腺癌治疗的重要手段,但部分患者会出现迟发性泌尿系统毒性,严重影响生活质量。研究人员通过GWAS发现KDM3B基因SNP rs17599026与放疗后纤维化相关,并深入揭示其通过circRNA/miRNA调控KDM3B蛋白表达,进而影响LOX mRNA的m6A修饰及胶原交联的分子机制。研究发现α-酮戊二酸(α-KG)可恢复KDM3B水平并减轻纤维化,为个体化干预提供了新靶点。

  

前列腺癌是男性最常见的恶性肿瘤之一,放疗作为其核心治疗手段,在超过50%的患者中应用。尽管技术进步如调强放疗(IMRT)提高了精准性,但前列腺与正常组织边界模糊,放疗仍可能导致迟发性毒性,包括泌尿系统功能障碍和纤维化。这些副作用不仅限制疗效,更严重影响300万美国幸存者的生活质量。基因组关联研究(GWAS)发现,KDM3B基因的SNP rs17599026与放疗后泌尿毒性显著相关,但其在前列腺基质纤维化中的具体机制尚不明确。

安徽医科大学等机构的研究团队针对这一临床难题展开研究,发现rs17599026通过circRNA和miRNA调控降低KDM3B蛋白表达,进而减少LOX mRNA的m6A修饰(一种RNA表观遗传标记),导致LOX mRNA稳定性增加和胶原交联加剧。通过补充KDM3B的辅因子α-KG,可逆转这一过程并在小鼠模型中验证其抗纤维化效果。该研究发表于《International Journal of Radiation OncologyBiologyPhysics》,首次揭示KDM3B-m6A-LOX轴在前列腺放疗纤维化中的作用,为精准医学干预提供了分子靶点。

研究采用多组学技术:基于40例东亚患者样本进行基因型-表型关联分析;利用CRISPR-dCas9基因编辑构建KDM3B变异细胞模型;通过RNA免疫共沉淀(RIP)和转录稳定性实验验证m6A对LOX的调控;结合野生型与杂合型Kdm3b小鼠的放射纤维化模型;最后测试α-KG的干预效果。

KDM3B表达受SNP调控的机制
在35例C/C和5例C/T基因型患者中,免疫组化显示C/C型KDM3B蛋白表达更高。实验证实rs17599026位于MBNL1结合基序,其T等位基因促进circKDM3B产生,并通过吸附miR-130b/miR-494降低KDM3B翻译效率。

KDM3B-m6A-LOX调控轴
KDM3B通过招募m6A甲基化复合物(如METTL3)修饰LOX mRNA的3'UTR区域,促进其降解。rs17599026导致的KDM3B缺失使LOX mRNA半衰期延长2.3倍,胶原纤维交联增加1.8倍。

α-KG的治疗潜力
α-KG作为组蛋白去甲基化酶的辅因子,能稳定KDM3B蛋白,使杂合型小鼠的纤维化面积减少62%,尿流动力学指标改善40%。

该研究创新性地将GWAS发现转化为机制解析,阐明表观遗传修饰(m6A)、代谢重编程(α-KG)与放射损伤的关联。讨论指出,约23%亚洲人群携带rs17599026风险等位基因,α-KG作为膳食补充剂具有临床转化优势。局限性在于需扩大人群验证,且KDM3B对其它m6A靶基因的影响有待探索。研究为预测放射毒性风险和开发靶向干预策略奠定了理论基础,推动肿瘤放疗向精准化、个体化迈进。

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