人类穹窿RNA1-2通过调控血管生成和MAPK/ERK信号通路促进肝癌进展的机制研究

本研究聚焦肝癌治疗难题，揭示vault RNA1-2(vtRNA1-2)通过激活MAPK/ERK信号通路调控肿瘤细胞增殖、迁移及血管生成的新机制。研究人员利用CRISPR/Cas9构建vtRNA1-2敲除肝癌细胞模型，结合转录组分析和功能实验，发现vtRNA1-2缺失导致ERK1/2异常磷酸化，显著抑制肿瘤侵袭和内皮细胞管状结构形成。该研究首次阐明vtRNA1-2在肝癌微环境中的促血管生成作用，为联合靶向治疗提供新策略，发表于《NAR Cancer》。

　　

在肝癌治疗领域，肿瘤微环境的调控机制一直是研究热点。作为最常见的原发性肝脏恶性肿瘤，肝细胞癌(HCC)具有高度侵袭性和血管化特征，其五年生存率不足20%。近年来，非编码RNA(ncRNA)在肿瘤发生发展中的作用备受关注，其中vault RNAs(vtRNAs)因其独特的结构和多重生物学功能成为新兴研究靶点。人类基因组编码四种vtRNA亚型，既往研究主要集中于vtRNA1-1在自噬和溶酶体生物合成中的作用，而位于同一基因座的vtRNA1-2功能仍属未知。这项发表于《NAR Cancer》的研究首次系统解析了vtRNA1-2在肝癌中的分子机制，揭示了其通过独特途径调控肿瘤恶性表型的重要作用。

研究团队采用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建vtRNA1-2敲除的Huh-7肝癌细胞系，通过转录组测序(RNA-seq)分析差异表达基因，结合功能回复实验验证表型。利用划痕实验、Transwell小室和血管形成实验评估细胞迁移和血管生成能力，采用ATAC-seq和450K甲基化芯片分析TCGA队列中vtRNA1-2的表观遗传调控特征。

vtRNA1-2敲除抑制肝癌细胞增殖

通过特异性sgRNA靶向删除vtRNA1-2基因座，成功建立稳定敲除细胞系(1-2 KO)。Northern blot证实敲除效率达100%，且不影响相邻vtRNA1-1/1-3表达。细胞计数和MTT实验显示1-2 KO细胞增殖速率显著降低，克隆形成能力下降40%，而回补vtRNA1-2可完全逆转该表型。

MAPK/ERK信号通路异常激活

Western blot分析发现1-2 KO细胞中ERK1/2和下游效应分子p90RSK磷酸化水平异常升高，而上游调控因子cRAF和MEK1未受影响。这与vtRNA1-1敲除表型相似但存在差异，提示两种亚型可能通过不同节点调控该通路。

转录组揭示功能特异性

RNA-seq分析显示1-2 KO与1-1 KO细胞分别有1795和2832个独特差异基因。基因本体(GO)分析表明vtRNA1-2缺失主要影响细胞运动性和血管生成相关通路，而vtRNA1-1则更多调控自噬相关基因。

细胞迁移能力显著受损

划痕实验显示1-2 KO细胞伤口愈合率较野生型(WT)降低60%，Transwell实验证实其侵袭能力下降70%。使用锁核酸(LNA)敲低vtRNA1-2在Huh-7和HepG2细胞中重现该表型，排除克隆异质性影响。

独特调控血管生成过程

与vtRNA1-1不同，1-2 KO细胞溶酶体pH值和TFEB靶基因表达无变化。内皮细胞管形成实验显示，vtRNA1-2敲低使EC-RF24细胞管状结构减少90%。条件培养基实验证实HCC细胞分泌的促血管因子依赖vtRNA1-2表达水平，ELISA检测发现缺氧条件下1-2 KO细胞VEGF-A分泌量降低。

临床相关性分析

TCGA数据显示vtRNA1-2启动子低甲基化与肿瘤分期进展显著相关(T3-T4 vs T1, P<0.01)。生存分析表明低甲基化组患者中位生存期缩短30%(P=0.03)，且与术后残留病灶(R1)显著相关。

这项研究首次阐明vtRNA1-2通过双重机制促进肝癌进展：一方面通过调节MAPK/ERK信号通路影响肿瘤细胞增殖迁移，另一方面通过调控促血管因子分泌塑造肿瘤微环境。发现vtRNA1-2启动子甲基化状态可作为预后标志物，其与索拉非尼(Sorafenib)的协同抑制作用为联合治疗提供新思路。研究还揭示vtRNA亚型虽源于基因复制事件，但已进化出截然不同的功能特性，为ncRNA的功能分化研究提供典范。这些发现不仅拓展了对vtRNA生物学功能的认识，更为肝癌的精准治疗开辟了新途径。