NONO通过RNA结合维持神经母细胞瘤中SREBP调控的胆固醇生物合成的作用机制研究

本文揭示了RNA结合蛋白NONO在神经母细胞瘤中通过其RNA识别基序（RRM1）调控固醇调节元件结合蛋白（SREBP）介导的胆固醇生物合成的关键作用。研究通过基因敲降、突变体拯救及小分子干预实验，证明靶向NONO-RNA相互作用可显著降低胆固醇水平，为高风险神经母细胞瘤提供了潜在治疗新策略。

　　

引言

神经母细胞瘤作为儿童期最常见的颅外实体肿瘤，约占儿童恶性肿瘤的10%，其发生与神经嵴细胞迁移和分化异常密切相关。近年来研究发现，胆固醇生物合成通路的上调与高风险神经母细胞瘤的恶性进展显著相关。固醇调节元件结合蛋白（SREBP）作为调控脂质和胆固醇合成的关键转录因子家族，其异常激活与多种癌症的进展密切相关。其中，多功能核RNA结合蛋白NONO作为确立的癌基因，在乳腺癌中被证实可稳定SREBP蛋白表达。然而，NONO在神经母细胞瘤胆固醇代谢调控中的作用机制尚未明确。

材料与方法

研究采用高风险神经母细胞瘤KELLY细胞系及患者来源的细胞系（COG-N-496/415/440/519）进行实验。通过siRNA敲降、野生型与ΔRRM1突变体质粒转染、小分子化合物（R）-SKBG-1及其无效对映体（S）-SKBG-1处理等技术手段，结合胆固醇检测试剂盒、Western blot、RT-qPCR、RNA-seq、免疫荧光与RNA荧光原位杂交等多项技术，系统探究了NONO对SREBP通路的影响机制。

结果

4.1 NONO缺失降低胆固醇合成及SREBP表达

在患者来源的415和519细胞系及KELLY细胞中，NONO敲降显著降低总胆固醇水平。RNA-seq分析显示，NONO缺失导致SREBP1和SREBP2下游靶基因广泛下调。Western blot证实SREBP1和SREBP2蛋白表达显著降低，同时RT-qPCR显示SREBF1和SREBF2 mRNA水平同步下降。

4.2 RNA结合功能对SREBP调控的关键作用

通过siRNA抵抗质粒拯救实验发现，过表达野生型NONO（NONO_WT）可恢复SREBP1蛋白表达，而缺失RNA识别基序的突变体（NONO_ΔRRM1）则无此功能，表明NONO的RNA结合活性是其调控SREBP的关键机制。此前CLIP测序数据显示NONO广泛结合于SREBF1和SREBF2 pre-mRNA的内含子区域。

4.3 小分子调控NONO-RNA互作的效应

特异性靶向NONO RNA结合域的小分子（R）-SKBG-1处理显著降低胆固醇水平及SREBP靶基因（ACAT2、CYP51A1、DHCR7、DHCR24等）mRNA表达。值得注意的是，（R）-SKBG-1虽未降低NONO蛋白总量，但引起其核内分布变化：形成更大的聚集点并增强与paraspeckle标记物NEAT1_2的共定位。同时，处理组中SREBP1前体蛋白和成熟SREBP2蛋白水平显著下降。

4.4 核内相分离与基因调控的关联

免疫荧光分析显示，（R）-SKBG-1诱导NONO在核 speckle（SC35标记）周围形成云雾状聚集结构。这种重新分布可能影响其与高转录活性基因的相互作用。此外，（R）-SKBG-1特异性上调NEAT1_2（paraspeckle结构RNA支架）表达，提示小分子干预可能通过改变NONO在不同RNA底物间的分配平衡从而影响其功能。

讨论

本研究首次证实NONO通过RNA结合能力维持神经母细胞瘤中SREBP介导的胆固醇生物合成通路。与乳腺癌中NONO通过蛋白-蛋白相互作用稳定SREBP的机制不同，在神经母细胞瘤中NONO主要通过对SREBF pre-mRNA的结合调控其表达。这种差异可能源于肿瘤类型的特异性背景。

从治疗视角看，胆固醇代谢通路已成为多种癌症的治疗靶点。（R）-SKBG-1通过共价结合NONO的C145位点，特异性调控其RNA结合动力学，在不影响蛋白表达的前提下有效抑制胆固醇合成通路。这种靶向RNA结合蛋白功能而非表达水平的策略，为神经母细胞瘤治疗提供了新思路。

值得注意的是，（R）-SKBG-1处理引发的NONO核内重新分布与paraspeckle增多现象，暗示其可能通过相分离机制影响基因表达调控。这种基于亚核结构重塑的调控机制为癌症靶向治疗提供了更深层的理论依据。

结论

本研究系统阐述了NONO通过RNA结合功能调控SREBP通路在神经母细胞瘤胆固醇代谢中的核心作用，开发了利用小分子化合物精准调控RNA结合蛋白功能的新策略，为临床治疗高风险神经母细胞瘤提供了潜在靶点与理论支撑。