一种tsRNA通过靶向葡萄糖-6-磷酸脱氢酶抑制肺腺癌进展

《Journal of Biochemical and Molecular Toxicology》:A tsRNA Suppresses Lung Adenocarcinoma Progression Through Targeting Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月05日 来源:Journal of Biochemical and Molecular Toxicology 3.6

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  阐明浸润性与非浸润性肺腺癌之间的分子差异,对于开发个性化治疗策略和优化患者预后至关重要。转运RNA衍生小RNA(tsRNA)已被认为是致癌过程中的关键调控因子。本研究研究人员识别出一种与非浸润性肺腺癌相关的特定tsRNA,并证实其对细胞增殖和转移潜能具有抑制作

  
阐明浸润性与非浸润性肺腺癌之间的分子差异,对于开发个性化治疗策略和优化患者预后至关重要。转运RNA衍生小RNA(tsRNA)已被认为是致癌过程中的关键调控因子。本研究研究人员识别出一种与非浸润性肺腺癌相关的特定tsRNA,并证实其对细胞增殖和转移潜能具有抑制作用。在分子水平上,该tsRNA通过靶向并抑制G6PD mRNA发挥调控功能,从而扰乱NADPH与活性氧(ROS)产生之间的平衡。该发现将所识别的tsRNA定位为非浸润性肺腺癌治疗干预的有前景候选分子。进一步探究tsRNA在肺腺癌中的作用,对于充分挖掘其在临床管理中的潜力势在必行。
研究背景与立项依据
肺腺癌(LUAD)是全球癌症死亡的主要原因之一,其转移倾向决定了患者预后。浸润性肺腺癌(IA)具有高度侵袭与转移能力,非浸润性肺腺癌(包括原位腺癌AIS与微浸润腺癌MIA)则多局限生长、术后生存近100%,但两类亚型间分子机制长期不明。传统上转运RNA衍生小RNA(tsRNA)仅被视为翻译辅助分子,近年研究揭示其在肿瘤中可通过miRNA样方式调控基因表达,然而tsRNA在LUAD尤其与非浸润表型关联的研究极少。为挖掘非浸润LUAD的抑制性分子并探索其靶点与代谢重编程机制,研究人员开展了本项工作,论文发表于《Journal of Biochemical and Molecular Toxicology》。
主要技术方法概览
研究人员使用江苏肿瘤医院2018—2021年手术切除的LUAD组织队列(3例IA与3例AIS/MIA用于tRFs & tiRNAs测序,另随机选40例IA与40例非浸润LUAD及配对正常组织验证),结合A549、PC9、HCC827、H1975、HBE细胞系与C57BL/6J小鼠皮下成瘤模型;关键方法包括tsRNA测序与qRT-PCR、FISH亚细胞定位、AGO2-RIP、TargetScan等数据库靶标预测、双荧光素酶报告实验、CCK-8/EdU/Transwell/伤口愈合功能学检测、糖酵解与ATP/乳酸/葡萄糖摄取检测、NADPH与ROS荧光定量、JC-1线粒体膜电位染色、Seahorse氧消耗率(OCR)检测及Western blot,并以过表达/抑制tsRNA-Thr-5-0096与回补oe-G6PD进行 rescue 实验。
研究结果
3.1 tsRNA-Thr-5-0096在浸润性LUAD组织中显著下调
研究人员对3例IA与3例AIS/MIA测序,筛选出34个差异tsRNA,其中tsRNA-Thr-5-0096(19 nt,源自5′ tRNA-Thr-TGT-3-1)下调最显著;TCGA生存分析显示其高表达关联更好总生存;qRT-PCR在40对IA/非浸润组织证实浸润组表达降低,且N1-3分期低于N0;FISH与亚细胞分离显示其主要定位于细胞质。结论:tsRNA-Thr-5-0096是LUAD恶性进展的潜在抑制性标志物。
3.2 tsRNA-Thr-5-0096抑制LUAD细胞转移与生长
在A549与PC9中过表达该tsRNA后,CCK-8与EdU显示增殖下降,Transwell与伤口愈合显示迁移侵袭减弱;注射敲低该tsRNA的LLC1细胞小鼠成瘤更快、体积重量更大,过表达则反之。结论:tsRNA-Thr-5-0096在体外体内均抑制LUAD恶性表型。
3.3 tsRNA-Thr-5-0096通过靶向G6PD抑制LUAD进展
研究人员用TargetScan、miRDB、tRFTAR交集预测靶标,AGO2-RIP证明tsRNA-Thr-5-0096与AGO2结合;qRT-PCR筛选发现过表达该tsRNA仅显著降低G6PD mRNA,WB印证蛋白同步下降;双荧光素酶报告证实其直接结合G6PD 3′UTR种子序列(突变体失效)。结论:tsRNA-Thr-5-0096以miRNA样方式直接靶向G6PD。
3.4 G6PD通过调控糖酵解与氧化应激促进LUAD进展
回补oe-G6PD后,A549/PC9增殖、迁移侵袭增强;葡萄糖摄取、乳酸、ATP升高,NADPH上升而ROS下降,Seahorse显示最大呼吸增强,GEPIA中高G6PD预后更差。结论:G6PD经戊糖磷酸途径(PPP)产NADPH、清除ROS并协同糖酵解,驱动LUAD进展。
3.5 tsRNA-Thr-5-0096对糖酵解与氧化应激的影响
过表达tsRNA-Thr-5-0096(A549)使葡萄糖摄取、乳酸、ATP、NADPH降低,ROS升高,JC-1红绿比下降(线粒体去极化),OCR最大呼吸改变;敲低该tsRNA(PC9)得相反结果。结论:tsRNA-Thr-5-0096通过压制G6PD逆转代谢表型,升高氧化压力。
3.6 G6PD介导tsRNA-Thr-5-0096对LUAD进展的功能
在A549中共转染tRF-mimic与oe-G6PD,可抵消tsRNA过表达带来的增殖抑制、迁移侵袭下降及NADPH/ROS/线粒体功能异常。结论:G6PD是tsRNA-Thr-5-0096下游功能介质,构成“tsRNA-Thr-5-0096→G6PD↓→NADPH/ROS失衡→抑制LUAD”轴。
讨论与结论翻译
讨论指出,转移是LUAD不良预后核心,非浸润LUAD生长慢、生存佳,而tsRNA在此表型中作用不清。本研究发现tsRNA-Thr-5-0096以miRNA样方式抑制G6PD mRNA,扰乱NADPH与ROS平衡,从而抑制LUAD恶性进展。该tsRNA可作非浸润LUAD新型治疗分子靶标。结论部分译文:研究人员识别出一种tsRNA(tsRNA-Thr-5-0096),其通过miRNA样方式抑制G6PD mRNA表达,进而破坏NADPH与ROS之间的平衡,导致肺腺癌恶性进展受抑。总体而言,该tsRNA可作为肺腺癌新颖且有效的治疗性分子靶点。
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