波形蛋白（VIM）通过ARVCF调控选择性多聚腺苷酸化（APA）与mTOR信号通路促进B细胞淋巴瘤进展的机制研究

本研究揭示了波形蛋白（VIM）通过调控选择性多聚腺苷酸化（APA）和mTOR信号通路在B细胞淋巴瘤进展中的关键作用。VIM缺失导致ARVCF蛋白下调，引发RRAGA基因3′UTR缩短，进而激活mTOR-EIF4G1信号轴，促进淋巴瘤细胞增殖。该发现为B细胞淋巴瘤（尤其是DLBCL）的治疗提供了新的潜在靶点（如VIM–ARVCF–RRAGA–mTOR轴）。

　　

引言

B细胞淋巴瘤是一组起源于成熟B淋巴细胞的恶性肿瘤，约占淋巴系肿瘤的85%–95%，其常见亚型包括弥漫大B细胞淋巴瘤（DLBCL）、滤泡性淋巴瘤（FL）和伯基特淋巴瘤（BL）等，它们在临床行为、预后和遗传改变方面存在显著差异。尽管治疗手段不断进步，其分子机制仍未完全阐明，亟需深入研究以开发靶向疗法。

波形蛋白（Vimentin, VIM）作为一种III型中间丝蛋白，在肿瘤细胞的细胞结构、信号通路和侵袭行为中起关键调控作用。在DLBCL中，VIM高表达与多药耐药和侵袭能力增强相关，提示其参与侵袭性表型及不良临床结局。此外，VIM还可作为淋巴瘤B细胞受体识别的自身抗原，表明其在B细胞恶性肿瘤的肿瘤免疫生物学及进展中具有潜在作用。

选择性多聚腺苷酸化（Alternative Polyadenylation, APA）是一种转录后调控机制，通过在不同多聚腺苷酸化位点（主要位于3′非翻译区，即3′UTR）产生多种mRNA亚型。APA在癌症中经常失调，导致癌基因的3′UTR缩短，通常通过去除microRNA结合位点和调控元件来增强mRNA稳定性，从而促进致癌蛋白的产生和肿瘤发生。在B细胞恶性肿瘤中，APA模式的改变可严重影响癌基因表达。

近期研究表明，VIM可能通过调控参与APA的RNA结合蛋白来影响RNA加工。VIM缺失与APA调节因子的表达改变相关，提示其可能间接塑造APA谱。然而，VIM在B细胞淋巴瘤中调控APA的作用及其对基因调控的影响尚未探索。

VIM缺失重编程B细胞淋巴瘤的转录组向促存活状态转变

为探究VIM在B细胞淋巴瘤中的作用，研究团队在野生型（WT）和VIM敲除（VIM-KO）的B细胞淋巴瘤细胞（A20和M12）中进行了RNA测序（RNA-seq）。差异表达分析显示，在VIM-KO细胞中存在686个显著差异表达基因（DEGs），其中418个基因上调，268个基因下调。上调的DEGs在MSigDB Hallmark术语中富集于癌细胞存活和增殖相关通路，包括缺氧、TNF-α通过NF-κB的信号传导、mTORC1信号、IL-2/STAT5信号和G2-M检查点等。基因本体（GO）分析进一步显示，上调的DEGs在正调控miRNA转录、包涵体组装调控、ATP代谢过程以及生物合成过程的正调控等过程中富集。相反，下调的DEGs主要与KRAS信号上调、凋亡、上皮间质转化和炎症反应相关。GO分析揭示，下调的DEGs在免疫相关过程中特别富集，包括外源肽抗原的抗原加工和呈递、淋巴细胞迁移的负调控、B细胞活化的正调控以及细胞因子产生的负调控。

APA驱动的转录本缩短是VIM缺陷型B细胞淋巴瘤中mTOR激活的机制

APA是一种在癌症中经常失调的转录后调控机制，但其在VIM调控的B细胞淋巴瘤中的作用尚未深入研究。利用DaPars工具对RNA-seq数据进行分析，发现在VIM-KO细胞中存在广泛的3′UTR缩短事件，其中186个为显著延长事件，4089个为缩短事件。缩短的APA事件在G2-M检查点、mTORC1信号、E2F靶标、蛋白质分泌和未折叠蛋白反应等通路中富集。GO分析进一步显示，这些缩短的基因在蛋白质泛素化、蛋白酶体蛋白分解代谢过程、DNA损伤应答、修饰依赖性蛋白分解代谢过程、染色质重塑以及有丝分裂细胞周期G1/S期转换的调控等过程中富集。值得注意的是，最重要的APA缩短事件之一发生在RRAGA基因的3′UTR，该基因编码RagA，是mTOR通路激活的关键蛋白。既往研究表明，VIM-KO通过激活mTOR通路促进癌细胞增殖。与此一致，本研究结果提示VIM-KO可能通过APA介导的调控驱动B细胞淋巴瘤中的mTOR激活。

为进一步阐明VIM在B细胞淋巴瘤中的作用，研究团队在WT和VIM-KO细胞中进行了质谱分析。鉴定到101个下调蛋白和32个上调蛋白。尽管这些差异调控的蛋白未在特定通路或GO术语中显著富集，但注意到剪接调节因子ARVCF是VIM-KO细胞中下调最明显的蛋白之一。鉴于ARVCF已被报道与hnRNPH蛋白相互作用，而后者对APA调控至关重要，这表明在VIM-KO细胞中观察到的大量基因缩短事件可能与ARVCF的显著下调相关。

VIM-KO通过mTOR-EIF4G1信号通路促进淋巴瘤增殖

为确定VIM-KO是否影响淋巴瘤细胞的行为，研究团队比较了WT淋巴瘤细胞系（A20和M12）与VIM-KO变体的活力。CCK-8实验显示，VIM-KO显著增强了两类细胞系的活力。EdU染色进一步证实了VIM-KO细胞增殖能力的增强。

在明确VIM-KO增强A20和M12细胞增殖活性的基础上，团队探索了其背后的分子机制。既往研究表明，mTOR信号通路通过影响细胞周期来调控肿瘤行为，其中mTOR-EIF4G1轴与肿瘤细胞活性密切相关。检测VIM-KO细胞中mTOR-EIF4G1通路的激活状态发现，VIM-KO显著增加了mTOR及其下游效应子EIF4G1的磷酸化水平，表明mTOR-EIF4G1通路上调。基于这些发现，研究提出VIM-KO通过增强mTOR-EIF4G1信号通路的活性来促进淋巴瘤进展。

VIM-KO通过抑制APA相关蛋白ARVCF的表达增强淋巴瘤细胞活力

APA相关蛋白ARVCF的下调与肿瘤进展相关。为深入解析VIM-KO促进淋巴瘤细胞活性的机制，团队研究了VIM-KO对ARVCF表达的影响。蛋白质印迹分析显示，在VIM-KO淋巴瘤细胞（包括A20和M12细胞系）中ARVCF蛋白水平降低。

伴随ARVCF的下调，mTOR信号通路的关键调节因子RRAGA的转录表现出APA模式的改变。具体而言，RRAGA短3′UTR亚型的转录上调，而长3′UTR亚型的转录下调。

为理解ARVCF表达改变在淋巴瘤细胞中的生物学意义，团队使用慢病毒载体在VIM-KO细胞中过表达了ARVCF。蛋白质印迹分析证实了在A20和M12细胞系中ARVCF的高效过表达。从机制上讲，在VIM-KO细胞中过表达ARVCF减少了RRAGA短3′UTR亚型的转录，增加了长3′UTR亚型的转录，从而恢复了RRAGA正常的APA模式。重要的是，长3′UTR亚型转录的恢复逆转了VIM-KO淋巴瘤细胞增强的增殖能力。

最后，团队评估了ARVCF过表达对VIM-KO细胞中mTOR-EIF4G1信号通路活性的影响。ARVCF过表达减弱了由VIM-KO诱导的mTOR-EIF4G1通路的过度激活，这通过mTOR和EIF4G1磷酸化水平的降低得以证明。这些发现表明，VIM-KO通过下调ARVCF来促进淋巴瘤进展，而ARVCF的下调破坏了RRAGA的APA模式，导致mTOR-EIF4G1通路的过度激活。

讨论

本研究揭示，在A20 B细胞淋巴瘤细胞中VIM-KO诱导了广泛的3′UTR缩短，4089个基因呈现全局性APA转变。从机制上，VIM缺失导致APA调节蛋白ARVCF的下调，从而促进RRAGA的APA缩短，后者是mTOR信号通路的关键激活因子。随之而来的RRAGA上调增强了mTOR通路活性，支持了淋巴瘤细胞存活和增殖的增加。这些发现建立了一个此前未被认识的VIM–ARVCF–RRAGA–mTOR调控轴，它将细胞骨架的完整性与转录后控制及淋巴瘤中的致癌信号联系起来。临床上，VIM高表达与不良预后相关，尤其在ABC亚型DLBCL中，表明其作为风险分层生物标志物的用途。 therapeutic靶向此轴——通过抑制VIM、阻断mTOR或联合策略——可能克服多药耐药（MDR）并改善难治性DLBCL的预后。

APA是一种关键的转录后机制，通过调节3′UTR长度来调控mRNA稳定性、定位和翻译。在癌症中，广泛的3′UTR缩短通过消除microRNA结合位点等调控元件来增强癌基因表达。大规模分析（包括TCGA数据）揭示了反复出现的肿瘤特异性APA改变，这些改变通常超出简单的缩短或延长模式。APA缩短常与增殖状态和蛋白输出增加相关。单细胞研究进一步显示，APA改变广泛发生于肿瘤和基质细胞中，表明APA在肿瘤微环境的全局重编程中起作用。本研究中，VIM-KO淋巴瘤细胞表现出广泛的APA缩短，并在促存活通路（包括mTOR和G2-M检查点信号）中富集。这些发现强调了APA不仅是增殖的标志，更是淋巴瘤致癌转录组重塑的积极贡献者。

尽管ARVCF因其与剪接因子（如hnRNPH）的相互作用而被认为参与RNA加工，但尚无直接证据表明VIM或APA调控与ARVCF相关，本研究提示了一个新的调控轴，其中ARVCF可能作为关键介质。质谱分析显示，在A20细胞中VIM缺陷导致ARVCF显著下调，ARVCF是p120连环蛋白家族的成员，参与细胞粘附和信号转导。虽然传统上研究其于细胞骨架动态和细胞间连接的作用，但新兴证据表明ARVCF在恶性肿瘤（如非小细胞肺癌）中起作用，其过表达与增强的增殖、侵袭和不良预后相关。值得注意的是，ARVCF已被显示与核剪接因子相互作用并调控选择性剪接，提高了其可能更广泛地影响APA机制的可能性。团队假设VIM缺失损害了ARVCF表达，从而间接促进了APA缩短事件（如RRAGA中观察到的）。

由RRAGA基因编码的RagA GTP酶在mTORC1通路中扮演关键角色，它通过响应氨基酸信号促进mTORC1招募至溶酶体表面。在淋巴瘤细胞中，此营养感知通路可能在控制细胞生长、存活和应激应答中起重要作用。本研究揭示，VIM缺失导致RRAGA转录后调控的显著转变，以全局APA缩短为标志。此改变可能增强RRAGA mRNA的稳定性和翻译，从而增加RagA表达并促进mTOR激活。mTOR通路是众所周知的致癌信号驱动因子，尤其在癌细胞中，其激活支持增强的增殖和抗凋亡能力。重要的是，VIM–ARVCF–RRAGA–mTOR调控轴将细胞骨架的结构完整性与转录后事件调制联系起来，促进了淋巴瘤中mTORC1驱动的致癌过程。

本研究存在若干局限性。首先，尽管团队在淋巴瘤中建立了VIM–ARVCF–RRAGA–mTOR轴，但VIM影响ARVCF和APA调控的精确机制细节仍不清楚。未来研究应采用遗传和药理学方法进一步探索这些相互作用。其次，发现基于A20淋巴瘤细胞系，因此可能未能完全捕捉淋巴瘤亚型间的APA异质性。例如，BL在增殖基因处呈现APA缩短，而DLBCL显示免疫逃逸通路中优先的3′UTR改变。因此，在其他淋巴瘤亚型或患者样本中验证是必要的。此外，尽管APA缩短增强癌基因稳定性，但对蛋白表达和细胞行为的更广泛效应需使用高通量蛋白质组和RNA-seq方法进一步研究。最后，靶向VIM–ARVCF–RRAGA–mTOR轴的 therapeutic潜力需通过临床前和临床研究探索。

本研究识别出VIM–ARVCF–RRAGA–mTOR调控轴作为细胞骨架完整性与致癌信号之间在淋巴瘤中的关键链接。VIM缺失导致APA缩短，上调RRAGA并增强mTOR活性，促进淋巴瘤细胞存活和增殖。未来研究需进一步阐明此轴的机制并评估其在淋巴瘤治疗中的临床相关性。其中，在体内验证以重现细胞系统无法模拟的肿瘤微环境、在生理相关环境中评估靶向此轴的 therapeutic潜力、以及评估在整体机体环境中可能出现的潜在补偿机制至关重要。