环状RNA circRHBDD1(4,5)通过稳定CCL2 mRNA促进乳腺癌骨转移的分子机制及靶向干预策略

【字体: 时间:2025年08月07日 来源:Life Sciences 5.1

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  本研究针对乳腺癌骨转移缺乏有效治疗策略的临床难题,揭示了circRHBDD1(4,5)/CCL2 mRNA-ELAVL1分子轴通过增强CCL2 mRNA稳定性促进骨转移微环境形成的新机制。研究人员采用LNA寡核苷酸(CMI-blockers)靶向阻断circRNA-mRNA相互作用,显著抑制了乳腺癌骨转移,为开发circRNA靶向疗法提供了理论依据。

  

乳腺癌骨转移是导致患者死亡的主要原因之一,约70-80%的晚期患者会出现骨骼转移灶。当前临床使用的双膦酸盐等抗骨溶解药物仅能缓解症状,且伴随颌骨坏死等严重副作用。更棘手的是,肿瘤细胞与骨微环境的复杂互作会形成"恶性循环"——肿瘤分泌的因子刺激破骨细胞过度活化,导致骨基质中储存的生长因子(如TGF-β)释放,进一步促进肿瘤生长。这种动态过程被称为"骨转移生态位(bone metastatic niche)"的形成,其中趋化因子CCL2被证实是关键的调控分子。然而,CCL2在乳腺癌中异常高表达的具体机制尚未阐明,而直接靶向CCL2的治疗策略又可能因干扰免疫细胞功能产生副作用。

嘉应学院医学院的研究团队在《Life Sciences》发表的研究,首次揭示了环状RNA circRHBDD1(4,5)通过分子伴侣机制调控CCL2表达的新通路。研究人员采用临床样本分析结合多组学技术,发现circRHBDD1(4,5)在乳腺癌骨转移组织中特异性高表达,且与患者不良预后显著相关。通过构建骨器官芯片模型、活体显微CT成像等技术,证实该circRNA通过直接结合CCL2 mRNA的编码区,招募RNA结合蛋白ELAVL1形成三元复合物,从而增强CCL2 mRNA的稳定性和翻译效率。最具转化价值的是,团队设计出靶向circRHBDD1(4,5)-CCL2 mRNA结合位点的锁核酸(LNA)抑制剂CMI-blockers,在动物模型中成功阻断骨转移进程而不影响正常免疫功能。

主要技术方法

研究整合了临床队列(319例原发癌和42例骨转移标本)、分子互作验证(RNA pull-down/RIP/CLIP)、功能实验(TRAP染色破骨细胞活性检测)和治疗评估(LNA体内干预)。关键创新点在于采用AlphaFold 3.0预测RNA-RNA相互作用空间结构,并通过骨器官芯片模拟人类骨微环境。

3.1 CircRHBDD1(4,5)在乳腺癌骨转移中特异性高表达

临床样本检测显示,circRHBDD1(4,5)在骨转移灶中的表达量较原发灶升高3倍(P<0.001)。原位杂交证实其高表达与患者较短的无骨转移生存期显著相关,尤其在luminal亚型中最为突出。

3.2 促进破骨细胞活化的功能验证

过表达circRHBDD1(4,5)的乳腺癌细胞条件培养基使TRAP+多核破骨细胞数量增加2.1倍(P<0.01),μCT显示小鼠胫骨溶解面积扩大68%。

3.4-3.5 CCL2的核心作用

CCL2表达与免疫细胞浸润(CD8+ T细胞r=0.62)和骨转移显著相关。中和抗体实验证实其贡献率达73%的破骨细胞活化诱导效应。

3.6-3.7 分子机制解析

空间结构预测显示circRHBDD1(4,5)以"分子胶"形式桥接ELAVL1与CCL2 mRNA。CMI-blockers处理使CCL2 mRNA半衰期从12小时缩短至4小时。

3.9 治疗突破

每周静脉注射CMI-blockers使小鼠骨转移负荷降低81%,且不影响肝肾功能标志物(ALT/AST P>0.05)。

这项研究的重要意义在于:首次阐明circRNA通过非经典ceRNA机制调控mRNA稳定性的路径,突破现有环状RNA研究范式;开发的LNA靶向阻断策略为克服CCL2直接抑制的副作用提供新思路。临床转化方面,circRHBDD1(4,5)可作为luminal型乳腺癌骨转移的预测标志物,而CMI-blockers的局部递送系统开发将是下一步研究方向。

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