在同时暴露于N-亚硝胺和微囊藻毒素的情况下，hsa_circ_0063865通过调控细胞骨架重排及内质网应激来促进食管肿瘤的发生

《Journal of Translational Medicine》：hsa_circ_0063865 regulates cytoskeleton rearrangement and endoplasmic reticulum stress to promote esophageal tumorigenesis under co-exposure to N-nitrosamines and microcystin

　　

摘要

背景

在中国食管鳞状细胞癌高发地区，饮用水中N-亚硝胺和微囊藻毒素的高浓度是主要的危险因素，然而这两种物质共同作用的具体机制及其致癌原理仍不清楚。

方法

通过scRNA_seq测序及CTD数据库筛选与“化学-上皮细胞”相关的致癌靶点。建立食管鳞状细胞癌大鼠模型以验证N-亚硝胺和微囊藻毒素的联合效应；通过RNA-Seq技术检测食管鳞状细胞癌组织及其相邻正常组织中的潜在环状RNA。利用N-亚硝基甲基苄胺和微囊藻毒素-LR诱导食管上皮细胞（Het-1A-T）发生恶性转化。通过体外和体内的功能获得/丧失实验研究hsa_circ_0063865的生物学功能，同时运用RNA拉下实验、ChIRP实验、RIP实验、Co-IP实验以及荧光素酶报告基因实验来阐明该分子在化学诱发性食管鳞状细胞癌中的作用机制。

结果

大鼠食管鳞状细胞癌模型及中等效应原则表明，N-亚硝胺和微囊藻毒素-LR在化学致癌过程中存在协同作用。通过单细胞技术和网络毒理学分析，共发现了292个与“化学-上皮细胞”相关的致癌靶点，这些靶点主要参与癌症相关微RNA的表达调控以及细胞骨架的重排。在分子层面，发现了与化学致癌相关的hsa_circ_0063865分子，且其在食管鳞状细胞癌组织中表达水平升高。功能上，hsa_circ_0063865可通过促进细胞骨架重排并抑制MYH9⁺上皮细胞的内质网应激，从而加速由N-亚硝基甲基苄胺和微囊藻毒素-LR诱导的Het-1A细胞恶性转化。机制上，hsa_circ_0063865可作为模块化支架，连接eEF1A2（hsa_circ_0063865的126-177nt序列）和NMIIA（hsa_circ_0063865的601-658nt序列），通过增强二者之间的相互作用来促进NMIIA的翻译，进而推动细胞骨架重组；此外，hsa_circ_0063865还能通过与miR-450b-3p竞争性结合，上调RCN1的表达，进而抑制内质网应激，并通过激活MYH9⁺上皮细胞中的PERK-eIF2α-ATF4-CHOP信号通路，导致线粒体膜电位去极化。

结论

这些研究结果发现了一个新的化学致癌靶点，同时阐明了hsa_circ_0063865在N-亚硝胺和微囊藻毒素-LR诱发的食管癌发生过程中的双重调控机制。