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本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Sophia 导读： TGF-β 信号通路与胶质母细胞瘤 （GBM） 的进展密切相关。本研究旨在检查CircRNA在TGF-β信号通路中的作用。 2024年3月8日，南京医科大学第一附属医院神经外科研究学者在期刊《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上发表题为“TGF-β-activated circRYK drives glioblastoma progression by increasing VLDLR mRNA expression and stability in a ceRNA- and RBP-dependent manner”的研究论文， 研究表明circRYK通过涉及ceRNA和RBP的机制增强VLDLR mRNA的产生和稳定性，从而促进GBM的生长。此外，circRYK的表达与GBM患者的不良预后密切相关。结果表明，circRYK可能作为GBM治疗策略的预测性生物标志物和潜在靶点。 https://jeccr-biomedcentral-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/10.1186/s13046-024-03000-3 研究背景 01 胶质母细胞瘤（GBM）是最具致命性和耐药性的恶性实体瘤类型之一。尽管GBM的治疗已经有所改善，但往往没有观察到有利的结果;随着病情的恶化，患有这些肿瘤的人通常前景黯淡，生活质量差。越来越多的证据表明，胶质母细胞瘤干细胞样细胞 （GSC） 在促进肿瘤形成、对放疗和化疗的耐药性以及疾病复发方面发挥作用。然而， 负责维持GSC致瘤性的具体机制尚不清楚。 转化生长因子β（TGF-β）是一种多功能细胞因子，在调节胶质母细胞瘤（GBM）的进展和胶质母细胞瘤干细胞（GSC）的自我再生能力方面起着至关重要的作用。TGF-β活性高的胶质瘤患者的预后比活性低的胶质瘤患者更差。研究表明，TGF-β1 通过激活 LIF 或 Sox2 刺激神经胶质瘤起始细胞 （GIC） 的增殖。 抑制 TGF-β 功能通过抑制 ID1 和 ID3 的活性来减少 CD44high/ID1high GIC 的数量。 环状RNA（circRNA）是一种独特的非编码RNA分子。环状 RNA （circRNA） 分子表现出一个封闭的环状环，即使在 RNA 核酸外切酶存在的情况下也能保持完整。CircRNA 缺乏明显的 5' 和 3' 末端，这是线性 RNA 的特征。CircRNA具有多种功能;例如，它们可以充当转录调节因子、RNA 结合蛋白 （RBP） 和 microRNA （miRNA） 海绵。最近的研究表明，circRNAs通过海绵化miRNA或结合RBPs来抑制乳腺癌、肝癌和胃癌的恶性进展。然而， 胶质母细胞瘤中的许多潜在机制尚未确定。 研究进展 02 我们研究了circRYK和miR-330-5p之间的相互作用对VLDLR表达、GBM细胞侵袭性和GSC维持的影响。 为了进一步确认ceRNA途径的可靠性，我们进行了救援测试。抑制 circRYK 导致 VLDLR mRNA 和蛋白质水平显著降低。此外，当我们抑制 circRYK 敲低细胞中 miR-330-5p 的表达时，circRYK 沉默诱导的效应逆转（图 6A-C）。在功能研究方面，Transwell、三维球状体测定和伤口愈合试验证实，circRYK下调阻止了GBM细胞进行EMT，并且用miR-330-5p拮抗剂治疗逆转了circRYK敲低的作用（图6D-I）。此外，我们设计了一个颅内肿瘤模型，以进一步证实当转染 miR-330-5p 拮抗剂时，circRYK 敲低对颅内肿瘤的影响被逆转（图 6J）。此外，miR-330-5p的抑制阻止了circRYK对GSC维持的抑制作用（图6K-L）。这些结果表明， circRYK作为miR-330-5p海绵（sponge），调节VLDLR表达并促进神经胶质瘤的发展。 CircRYK 通过 miR-330-5p/VLDLR 通路增强 GBM 细胞 EMT 和 GSC 维持 研究结果 03 在研究中，我们使用转录组分析来寻找被TGF-β激活的circRNA。在确认所选circRYK的表达模式后，我们进行了体外和体内细胞功能测定。通过RNA下拉、荧光素酶报告基因和RNA免疫沉淀法分析其潜在机制。 研究发现CircRYK在GBM中的表达显著升高，这种表型与不良预后密切相关。在功能上，circRYK促进GBM的上皮-间充质转化和GSC维持。从机制上讲，circRYK 海绵 miR-330-5p 并促进癌基因 VLDLR 的表达。此外，circRYK可以通过RNA结合蛋白HuR增强VLDLR mRNA的稳定性。 研究结果表明，TGF-β通过circRYK-VLDLR轴促进GBM的上皮-间充质转化和GSC维持，这可能为GBM的治疗提供新的治疗靶点。 参考资料： https://jeccr-biomedcentral-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/10.1186/s13046-024-03000-3 注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 上海｜06月14日-16日 ▶ 第六届上海国际癌症大会将于6月14-16日在上海举办，学科交叉，共同推进肿瘤研究与诊治多模态！ 🕓 北京｜09月20日-21日 ▶ 第五届单细胞技术应用研讨会暨空间组学前沿研讨会欢迎您的参与！ 点击对应文字 查看详情

*仅供医学专业人士阅读参考巨噬细胞可以识别、结合、吞噬肿瘤细胞，是抗肿瘤免疫反应不可缺少的一员。但是在实战中，很多巨噬细胞常常无法完成职责，放任肿瘤作恶。这不能算是巨噬细胞抗癌失职，只怪肿瘤太狡猾。巨噬细胞的活性由促进或抑制其活性的受体平衡来调控的，本是用于在机体感染期间避免误伤正常组织器官，与此同时却为肿瘤细胞的逃逸提供了便利。因此，还需第三方势力——我们，来打破这种活性平衡机制，推巨噬细胞一把，加大火力猛攻肿瘤细胞。近日，一篇发表在《自然》期刊上的论文[1]找到了促使天平倾倒于活性增强的砝码。美国康奈尔大学医学院的Frederic Geissmann等人发现，转录因子ID3能够通过操控基因表达来调节由这两种受体介导的活性平衡，使巨噬细胞表达ID3足以赋予其强大的吞噬能力，并促使围绕肿瘤形成抗肿瘤生态位，由巨噬细胞招募和激活T细胞、自然杀伤细胞。论文截图库普弗细胞（KC）是肝脏常驻巨噬细胞，具有强于同类的吞噬能力，被认为是抵抗肿瘤肝转移的强力援军。在这项研究中，Frederic Geissmann等人先是利用胰腺癌小鼠模型证明，与骨髓来源的巨噬细胞相比，驻扎在肝脏的库普弗细胞是阻挡肿瘤肝转移的有效屏障，并对肿瘤细胞在肝转移后的生长产生强烈、持久的抑制作用。进一步研究表明，库普弗细胞围绕着肿瘤外周打造了一套抗肿瘤生态位。库普弗细胞一方面通过自身的吞噬功能杀伤肿瘤细胞，另一方面通过分泌CCL3、CCL4等趋化因子以及IL-12、IL-15、IL-18等细胞因子来募集和激活T细胞、自然杀伤细胞，以发挥抗肿瘤活性。库普弗细胞定位在肿瘤周围召集T细胞库普弗细胞守护肝脏的实力如此强劲，是有什么武功秘籍？转录因子ID3引起了研究者们的关注。在早期发育过程中，转录因子ID3决定着细胞分化命运和功能，促使巨噬细胞分化为库普弗细胞。而库普弗细胞“成年”后，依然高表达ID3，还有什么用处就不知晓了。结果显示，ID3的表达，不仅是胚胎发育过程中库普弗细胞分化所必需的，也是成熟的库普弗细胞发挥抗肿瘤活性所必不可少的。要说具体怎么回事，我们先回顾一下开头提到的巨噬细胞活性平衡机制。促进或抑制其活性的受体，通过相应的胞内信号通路调试着巨噬细胞的活性，防止过度损伤正常组织。而库普弗细胞高度表达的ID3，通过发挥转录因子的作用，能够改变这两种类型受体介导的平衡模式，从而赋予这些巨噬细胞以强大的抗肿瘤活性。ID3调控巨噬细胞活性的机制于是，研究者们将库普弗细胞的这套秘籍搬到其它巨噬细胞身上应用。结果发现，结合遗传学方式使小鼠骨髓来源或者人类多能干细胞来源的巨噬细胞高表达ID3，果真可以大大增强其吞噬能力，以及招募和激活T细胞、自然杀伤细胞的能力。在小鼠实验中，对于侵袭性强的胰腺癌和肺腺癌，肝门静脉注射表达ID3的巨噬细胞（小鼠骨髓来源）能够抑制肝转移，提高小鼠存活率。在黑色素瘤小鼠模型中，瘤内注射表达ID3的巨噬细胞能够抑制相应部位的肿瘤生长，并观察到表达IFN-γ的活化CD8+T细胞和自然杀伤细胞在此积累。给荷瘤小鼠输注表达ID3的巨噬细胞能够抑制肿瘤生长总而言之，Frederic Geissmann等人根据库普弗细胞发现，ID3是癌症免疫应答的调节因子，负责协调局部巨噬细胞的抗肿瘤反应。未来我们可以在癌症治疗中，考虑利用ID3对巨噬细胞进行改造，不仅能够提高巨噬细胞自身的吞噬能力，还有助于打造由T细胞等组成的抗肿瘤生态位。参考文献：[1]https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41586-023-06950-4本文作者丨张艾迪

引言嵌合抗原受体(CAR)-T疗法在治疗造血系统恶性肿瘤方面显示出优越的疗效。然而，许多患者未能实现持续的肿瘤控制，部分原因是CAR-T细胞耗尽和有限的持久性。2024年2月1日，浙江大学黄河、钱鹏旭及胡永仙共同通讯在Cell Reports Medicine （IF 14.3）在线发表题为“Inhibition of CD38 enzymatic activity enhances CAR-T cell immune-therapeutic efficacy by repressing glycolytic metabolism”的研究论文，该研究通过对患者来源的CAR-T细胞进行单细胞多组学数据分析，发现CD38是CAR-T细胞耗竭的潜在标志，与相关的转录因子正相关，并在体外耗竭模型中得到进一步证实。此外，抑制CD38活性可以逆转“Tonic”信号或肿瘤抗原诱导的耗竭，而不依赖于单链可变片段设计或共刺激结构域，从而改善CAR-T细胞的细胞毒性和抗肿瘤反应。从机制上讲，CD38抑制协同CD38-cADPR-Ca2+信号的下调和CD38-NAD+-SIRT1轴的激活来抑制糖酵解。总的来说，该研究揭示了CD38在CAR-T细胞耗竭中的作用，并提示了CD38抑制在增强CAR-T细胞治疗的疗效和持久性方面的潜在临床应用。嵌合抗原受体(CAR)由抗原识别结构域，即所谓的单链可变片段(scFv)和细胞内刺激结构域(如CD28和4-1BB)组成，以一种不依赖于主要组织相容性复合体的方式快速扩增、靶向抗原并杀死恶性细胞CAR-T细胞在治疗B细胞恶性肿瘤方面的表现超出了预期，并为合成生物学提供新疗法的潜力提供了最好的例子。尽管取得了这些成功，但不到50%的患者在治疗1年后实现了持续的疾病控制，并且大多数患者导致T细胞的效力不足以根除实体肿瘤细胞，这主要是由于免疫抑制、T细胞耗竭和衰老。T细胞耗竭阻碍了CAR-T细胞的功效，这是由高抗原负担触发的过度CAR信号或由CAR受体以抗原不依赖的方式聚集引起的持续信号驱动的。这突出了耗竭是细胞免疫治疗进展中的一个关键障碍。通过体外耗竭T细胞模型或患者源性肿瘤浸润淋巴细胞的组学分析，已经确定了几个负责抑制细胞治疗的基因，包括转录因子IDH2、TOX、BATF、 NR4A1、ID3和SOX4。其他基于CRISPR-Cas9筛选的研究也发现了潜在的靶点，如MED12、TLE4、IKZF2和EZH1，这些靶点调节CAR-T的耐久性和长期的细胞毒性功能。CD38是一种单链跨膜糖蛋白，最初被认为是一种T细胞激活标记物，作为一种具有ADP-核糖基环化酶和水解酶活性的外酶，并通过平衡细胞外和细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)水平来显示NADase活性。CD38在自身免疫性疾病、肿瘤和感染性疾病中对T细胞功能障碍有重要影响。最近的研究使用CD38敲除作为诱导多能干细胞(iPSC)衍生的NK基因编辑策略，其表现出增强的代谢适应性，以及糖酵解和抗氧化代谢浓度的升高。然而，其在抗肿瘤免疫治疗，特别是CAR-T细胞治疗中的作用尚不完全清楚。模式图（Credit: Cell Reports Medicine）该研究确定CD38是CAR-T细胞耗竭的一个膜标志，并通过证明CD38酶活性的抑制或CD38敲低逆转了“Tonic”信号或肿瘤抗原诱导的CAR-T细胞耗竭和最终分化状态，从而扩展了这一发现。这种表型改善增强了CAR-T细胞的细胞毒性能力，因此有助于体内抗肿瘤反应的增强。该研究揭示了CD38在CAR-T细胞耗竭中的作用，并提示了CD38抑制在增强CAR-T细胞治疗的疗效和持久性方面的潜在临床应用。原文链接https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.xcrm.2024.101400责编|探索君排版|探索君文章来源|“iNature”End往期精选围观一文读透细胞死亡(Cell Death) | 24年Cell重磅综述（长文收藏版）热文Science最新发布：全世界最前沿的125个科学问题热文Nature | 2024年值得关注的七项技术热文Nature | 自身免疫性疾病能被治愈吗？科学家们终于看到了希望热文Nature | 颠覆性发现：我们肠道微生物中隐藏的“奇异RNA碎片”