miR-143

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Jerry 导读：N-甲基腺苷(m6A)是肠癌中常见的RNA修饰。尽管其含量丰富，但m6A甲基化对肠癌中lncrna CARMN的生物学意义仍不明确，尤其是对于突变型p53的获得性功能增强。 7月22日，湖南大学张英杰研究团队在期刊《Clinical And Translational Medicine》上发表了题为“lncRNA CARMN m6A demethylation by ALKBH5 inhibits mutant p53-driven tumour progression through miR-5683/FGF2”的研究论文，本研究中，研究人员阐明了CARMN在携带突变p53的结直肠癌患者中表达水平降低，这归因于其丰富的m6A甲基化，这在体外和体内促进了癌症的增殖、侵袭和转移。进一步的研究表明，ALKBH5作为CARMN的直接去甲基化酶，靶向477个甲基化位点，从而保留了CARMN的表达。然而，突变p53与ALKBH5启动子的相互作用阻碍了其转录，增加了CARMN上的m6A甲基化水平。随后，YTHDF2/YTHDF3识别并降解m6A修饰的CARMN。同时，过表达CARMN在体外和体内显著抑制了结直肠癌的进展。另外，研究人员鉴定出miR-5683是lncRNA CARMN的直接下游靶标，通过协同下调FGF2表达发挥抗肿瘤作用。本研究揭示了CARMN在携带突变p53的结直肠癌中的调节者和功能机制，可能为基于去甲基化的癌症诊断和治疗策略提供见解。 研究表明对CARMN的m6A甲基化是导致突变p53获得性功能增强并引发结直肠癌恶性进展的关键因素，这一发现为癌症治疗提供了一种有前景的方法。 https://onlinelibrary-wiley-com.libproxy1.nus.edu.sg/doi/full/10.1002/ctm2.1777 研究背景 01 目前的研究表明，人类基因组中约90%被转录成RNA，但其中只有不到2%含有编码蛋白质的基因。尽管被称为“垃圾DNA”，但人类和小鼠基因组中仍有超过80%被转录成各种RNA物种，如lncRNAs（长非编码RNAs）、miRNAs（微RNAs）、siRNAs（小干扰RNAs）和piRNAs（piwi介导的RNAs）。lncRNAs的特点是长度超过200个核苷酸，没有明显的编码蛋白质的能力，在不同的生理和病理条件下，在转录、翻译和翻译后水平上发挥着关键作用。显然，尽管缺乏广泛的开放阅读框，但lncRNAs作为RNA分子发挥着关键的生理功能。lncRNAs的活性由癌症中RNA结合蛋白和miRNA介导的途径之间的复杂相互作用决定。此外，人类基因组中lncRNAs的发现和特性研究正在迅速扩大，凸显了非编码RNA生物学动态变化的景观。 CARMN(心脏中胚层增强子相关非编码RNA)是平滑肌细胞中高度丰富和进化保守的特异性长链非编码RNA。最近的研究发现，CARMN是MIR143/145簇的宿主lncRNA，在心肌细胞和平滑肌细胞分化以及表型调控中发挥重要作用。值得注意的是，在体外实验中，CARMN的早期缺失是驱动VSMCs(血管平滑肌细胞)向致动脉粥样硬化表型转化的关键事件，同时也加速了体内动脉粥样硬化的进展。沉默CARMN为动脉粥样硬化提供了一个有前景的治疗途径，它提供了传统降脂或抗炎策略之外的新靶点，因为它可以有效抑制动脉粥样硬化斑块中的血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖。然而，关于lncrna参与调控突变型p53诱导的结直肠癌的研究仍然很少。 研究进展 02 研究人员分别在12、24、36、48和60 h用细胞计数试剂盒(cck -8)检测细胞活力，检测ALKBH5在细胞中的功能。与最近的一篇报道一致，在SW480细胞中，敲低ALKBH5显著增加了细胞的增殖和迁移率，而过表达ALKBH5则观察到相反的结果。采用流式细胞术检测过表达和敲低ALKBH5对SW480细胞凋亡的影响。此外，敲除ALKBH5诱导细胞周期停滞在S期。细胞划痕和迁移实验显示，培养24、48 h后，敲低ALKBH5的SW480细胞划痕距离和迁移率降低。综上所述，这些发现表明突变型p53直接结合到ALKBH5区域的启动子上，抑制其转录，下调ALKBH5蛋白水平，加速结直肠癌的进展。 为了进一步确定miR-5683与突变型p53的功能，研究人员检测了细胞凋亡和自噬的各种标志物。过表达miR-5683可显著降低Bcl-xl和Bcl-2的表达水平。而抑制miR-5683可增加Bcl-xl和Bcl-2的表达，并阻断对c-caspase 3的诱导作用。尤其是，miR-5683模拟物确实随着LC3II/I的诱导而改变。在SW480细胞中转染RFP-GFP- lc3质粒并给予miR-5683模拟物处理后，观察到GFP降解，RFP/GFP升高，表明自噬被激活。而且，miR-5683过表达抑制突变型p53R273H的产生，而抑制miR-5683则明显促进突变型p53R273H的产生。这些结果表明，miR-5683和CARMN一样，对突变型p53的表达有负反馈作用。这些表明miR-5683抑制p53突变型结直肠癌细胞的进展，并促进细胞凋亡和自噬。 为验证CARMN在体内对结直肠癌生长的影响，研究人员在SW480细胞中敲入载体和CARMN绿色荧光蛋白(GFP)，然后分别接种于裸鼠右侧腋下构建移植瘤模型，SW480/ CARMN过表达组的肿瘤体积明显小于SW480/vector组。研究人员用qRT-PCR分析小鼠组织中p53、CARMN、ALKBH5、FTO和FGF2的表达水平。与对照组相比，过表达CARMN的小鼠异种移植组FGF2、突变型p53和FTO的表达降低。结果表明，在突变型p53存在的情况下，CARMN抑制结直肠癌的体内生长。研究人员还评估了p53、m6A、ALKBH5、FGF2和Ki67在小鼠皮下移植瘤中的水平及其相关性。与对照组相比，过表达CARMN的肿瘤中ALKBH5的表达水平较高，而p53、m6A、FGF2和Ki67的表达水平较低。综上所述，研究结果表明突变型p53在转录水平下调ALKBH5的表达，从而导致CARMN的m6A甲基化水平升高，随后被YTHDF2/3降解。另一方面，CARMN与miR-5683直接相互作用，并通过降解FGF2 mRNA抑制Akt/mTOR通路，诱导凋亡/自噬，对结直肠癌的生长具有协同抑制作用。此外，CARMN和miR-5683对突变型p53的表达具有负反馈作用，而FGF2对突变型p53的表达具有正反馈作用。 CARMN介导体内抗肿瘤作用 研究小结 03 综上，本研究表明CARMN 缺失与具有突变 p53 的结直肠癌的不良临床病理特征和预后相关。CARMN 过表达可降低结直肠癌细胞的增殖、迁移能力，而 CARMN 敲低则促进突变 p53 的结直肠癌进展。ALKBH5通过m6A-YTHDF2/ ythdf3依赖的方式影响CARMN的去甲基化及其水平的增加。 参考资料： https://onlinelibrary-wiley-com.libproxy1.nus.edu.sg/doi/full/10.1002/ctm2.1777 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 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

本文为转化医学网原创，转载请注明出处 作者：Tracy 【导读】 衰老诱发主动脉瘤和夹层（AAD）的机制尚不清楚。本研究共招募了430名参与者，进行差异表达血浆microRNA（miRNA）的筛选。团队发现，miR-1204在老年AAD患者的血浆和主动脉中均显著增加，并且与年龄呈正相关。研究结果表明，衰老通过miR-1204-MYLK信号轴加重AAD。 2024年7月16日， 中山大学附属第一医院心血管病研究所区景松团队在期刊《Nature Communications》上发表了题为“Aging aggravates aortic aneurysm and dissection via miR-1204-MYLK signaling axis in mice”的研究论文。本研究提供了直接证据，证明衰老诱导miR-1204抑制MYLK，促进VSMC获得SASP，并失去其收缩表型。 https://www-nature-com.libproxy1.nus.edu.sg/articles/s41467-024-50036-2 研究背景 01 主动脉夹层（AD）和动脉瘤，包括胸主动脉瘤（TAA）和腹主动脉瘤（AAA），是潜在的致命疾病。目前尚无针对主动脉瘤和夹层（AAD）的预防或预测方法。AAD的发病率在老年人中更高，这表明衰老是AAD的危险因素。 最近的研究表明，衰老可能会影响AAA的形成。心肌素相关转录因子A，在人和小鼠胸腹动脉瘤组织中的表达均增加，并且心肌素相关转录因子A的缺失，可减少VSMC衰老和AAA形成。在小鼠、人胸主动脉瘤和夹层（TAAD）标本中，也观察到VSMC衰老。尽管这些研究已经证明了，VSMC衰老与AAD之间的关系，但衰老诱发AAD的机制仍然未知。 在本研究中，团队发现miR-1204在老年AAD患者（包括TAA和AAA）的血浆和主动脉中，显著上调。衰老诱导miR-1204，其抑制肌球蛋白轻链激酶（MYLK），促进衰老相关分泌表型（SASP）的获得和VSMC收缩表型的丧失。这导致细胞因子/趋化因子释放、血管炎症和VSMC去分化，从而加剧AAD的形成。此外，miR-1204通过p53与衰老VSMC中的浆细胞瘤变异易位1 （PVT1）反应元件相互作用，诱导miR-1204通过形成正反馈回路，来诱导衰老，从而加剧AAD的形成。 研究进展 02 miR-1204在AAD患者中，随着年龄的增长而上调 为了鉴定与AAD相关的衰老相关miRNA，团队招募了430名参与者，进行血浆miRNA检测。受试者根据年龄和疾病状态分为4组：年轻正常（<50岁）、老年正常（>50岁）、年轻患者（<50岁）和老年患者（>50岁）。团队选择50岁作为分界线，因为中国AD患者的平均年龄不到50岁，与西方国家（>60岁）有显著差异。在AAD患者中，两个数据集共有的51个候选miRNA，被鉴定为年龄相关miRNA，其中36个上调，15个下调。血浆中的进一步大规模验证，证实了老年患者组中， miR-1204水平的特异性升高与年龄呈正相关。 值得注意的是，TAAD和AAA之间miR-1204的表达，没有显著差异，表明不同动脉瘤疾病和AD中普遍存在与年龄相关的上调。实时定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）显示，健康老年参与者和老年AAD患者主动脉组织中，两种miRNA（miR-124-3p和miR-1204）的水平存在显著差异。这些发现表明，miR-1204在健康参与者和AAD患者的血浆、主动脉中的表达，以与年龄相关的方式增加， 表明miR-1204是一种与衰老和AAD相关的miRNA。 miR-1204在主动脉瘤和夹层（AAD）患者中，随着年龄的增长而上调。 MYLK通过转化VSMC中生长因子-β（TGF-β）信号通路，改善miR-1204诱导的表型转换 TGF-β信号通路，通过诱导收缩蛋白表达和抑制主动脉壁炎症，来发挥保护作用。因此，团队假设MYLK可能通过TGF-β信号通路，挽救miR-1204诱导的损伤。miR-1204降低了培养的VSMC中，TGFβR2和SMAD2/3的蛋白表达。然而，MYLK的过度表达，增加了VSMCs中TGFβR2和SMAD2/3的表达，无论是否进行AngII处理。此外，MYLK逆转了miR-1204介导的VSMC中，TGFβR2和SMAD2/3的抑制，即使在AngII治疗后，也是如此。 诱导细胞衰老的外部因素，通过p53与VSMC中PVT1的相互作用，上调miR-1204 团队将miR-1204的基础表达水平，与VSMC中其他基准miRNA的基础表达水平，进行了比较。miR-1204的内源表达，低于miR143/145簇的内源表达。TGF-β显著下调成熟miR-1204表达，但被PDGF-BB上调，表明miR-1204在VSMC表型调节过程中，受到转录调控。有趣的是，PDGF-BB对miR-1204表达的影响微乎其微，表明增殖途径可能不控制VSMC中miR-1204的诱导。鉴于患者的血浆miR-1204水平升高且与其年龄呈正相关，团队试图阐明衰老细胞中miR-1204的转录过程。与pri-mir-1204的表达类似，与未处理的对照细胞相比，AngII处理的细胞中，成熟的miR-1204表达也显著增加。 P53通过与衰老血管平滑肌细胞（VSMC）中的浆细胞瘤变异易位 1 （PVT1） 反应元件相互作用，上调 miR-1204。 研究结论 03 在本研究中，使用AngII和BAPN动物模型， 团队证明了衰老会通过miR-1204-MYLK信号轴，加剧AAD的形成。 本研究为现有文献，提供了一些新的见解。首先，miR-1204加重AAD的形成，抑制miR-1204减弱AAD的形成。其次，衰老通过p53与PVT1的相互作用，诱导miR-1204表达，而miR-1204反过来诱导细胞衰老，形成正反馈回路。第三，miR-1204直接靶向MYLK诱导VSMC获得SASP，并失去其收缩表型，导致细胞因子/趋化因子释放、血管炎性浸润和VSMC去分化。 团队发现，miR-1204在老年AAD患者（包括TAAD或AAA）患者的血浆和主动脉中，表达显著增加。miR-1204的表达，是在细胞衰老过程中诱导的。重要的是，miR-1204诱导VSMC衰老，形成正反馈回路，加剧衰老。这一发现表明， 衰老在所有类型的AAD形成中，可能具有相同的发病机制； 并且，miR-1204可能是衰老和AAD之间的联系。 miR-1204增加了VSMC中SASP组分的合成，表明miR-1204诱导VSMC衰老，以获得SASP。这导致细胞因子/趋化因子释放、去分化和血管炎性浸润，导致AAD加重。 miR-1204通过调节MYLK，来加剧AAD的形成，诱导VSMC获得SASP，并失去其收缩表型。除MYLK外，miR-1204显著抑制Ras同源物家族成员J（RHOJ）和7-脱氢胆固醇还原酶（DHCR7）的转录表达。尽管RHOJ在主动脉VSMC中的表达水平较低，但未来的研究，应集中在内皮细胞中miR-1204对RHOJ的调节上，以进一步探索miR-1204对内皮屏障功能的影响，及其在AAD中的作用。 团队的研究还表明， miR-1204可能是年龄相关性AAD的潜在生物标志物， 因为老年AAD患者的血浆miR-1204水平，显著升高。但是，研究数据来自两个中心。miR-1204是否是年龄相关性AAD的潜在生物标志物，需要在来自多个中心的更大样本量的独立验证队列中，进一步研究。 综上所述，本研究提供了直接证据，证明衰老诱导miR-1204抑制MYLK，促进VSMC获得SASP，并失去其收缩表型。这导致细胞因子/趋化因子释放、血管炎性浸润和VSMC去分化，导致AAD形成加重。此外，miR-1204促进VSMC衰老，形成正反馈回路，从而加剧AAD的形成。团队的研究结果，揭示了衰老诱导的AAD的分子机制。p53/miR-1204/MYLK信号转导轴，是AAD的潜在治疗靶点，miR-1204可能是年龄相关性AAD的生物标志物。 参考资料： Isselbacher, E. M. et al. 2022 ACC/AHA Guideline for the Diagnosis and Management of Aortic Disease: A Report of the American Heart Association/American College of Cardiology Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation 146, E334–E482 (2022). Erbel, R. et al. 2014 ESC Guidelines on the diagnosis and treatment of aortic diseases. Eur. Heart J. 35, 2873–U2893 (2014). Bossone, E. & Eagle, K. A. Epidemiology and management of aortic disease: aortic aneurysms and acute aortic syndromes. Nat. Rev. Cardiol. 18, 331–348 (2021). 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门·直播/活动 🕓 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

大鼠肉瘤病毒(RAS)突变是在大约30%的人类癌症中检测到的遗传事件，其特定的RAS亚型通常因癌症类型的不同而不同。柯尔斯滕大鼠肉瘤病毒(KRAS)的突变约占所有RAS突变的85%。 大鼠肉瘤病毒(RAS)突变是在大约30%的人类癌症中检测到的遗传事件，其特定的RAS亚型通常因癌症类型的不同而不同。柯尔斯滕大鼠肉瘤病毒(KRAS)的突变约占所有RAS突变的85%。 据报道，大约40%的人类结肠癌和90%的胰腺癌病例中存在KRAS基因的致癌突变。表皮生长因子受体(EGFR)是参与肿瘤生物学和治疗的重要分子。KRAS是EGFR信号通路的重要组成部分，它激活了下游的生长相关信号通路--快速加速型纤维肉瘤(Raf)--丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/AKT。 图片来源：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.omtn.2022.09.001. 近日，来自岐抚大学药物发现与医学信息科学联合研究生院的研究者们在Molecular Therapy: Nucleic Acids杂志上发表了题为“Chemically modified MIR143-3p exhibited anti-cancer effects by impairing the KRAS network in colorectal cancer cells”的文章，该研究证实了化学修饰的MIR143-3P通过破坏结直肠癌细胞中的KRAS网络发挥抗癌作用。 柯尔斯滕鼠肉瘤病毒(KRAS)突变在许多癌症中经常被检测到，并且是主要的驱动基因。因此，KRAS抑制剂一直是人们广泛研究的对象。研究者开发了化学修饰的MIR143-3P(MIR143#12)，它比其他商业抑制剂具有更高的抗癌活性和核酸酶抗性。 MIR143#12通过抑制大鼠肉瘤病毒(RAS)的整个网络，通过沉默KRAS、SOS1之子(SOS1)、AKT和细胞外信号调节激酶(ERK)而诱导细胞凋亡，从而有效地抑制结肠癌和胰腺癌细胞的生长。 研究者们研究了MIR143#12在不同KRAS突变的结直肠癌细胞系中的机制优势。在结肠癌细胞中，由于小干扰RNA(SiRNA)沉默KRAS并不降低AKT或ERKs的蛋白表达水平，其作用比单独敲除KRAS的作用更强。 KRAS mRNA募集系统被称为效应信号通路下的“正回路”，可能是导致KRAS突变癌症对MIR143#12和siRNAs不敏感的原因之一。在一项体内研究中，研究者新证明了MIR143#12在抑制生长的情况下诱导肿瘤微环境中的新血管生成。根据目前的结果，关键是不仅要下调KRAS，而且要下调整个KRAS信号网络，这可能通过MIR143#12来完成。 MIR143#12对裸鼠的抗肿瘤作用 图片来源：https://doi-org.libproxy1.nus.edu.sg/10.1016/j.omtn.2022.09.001 总之，研究者新证明了MIR143#12在注射部位附近的肿瘤边缘区域诱导了新的血管生成。尽管这一结果表明对肿瘤生长有积极作用，但毛细血管周围出现了坏死区。据报道，MIR143-3p通过靶向肺癌血管生成的负调控因子VASH1而诱导血管生成。因此，MIR143#12对肿瘤血管生成的影响值得进一步研究。 虽然MIR143#12对正常细胞生长的影响可以忽略不计，但从副作用的角度来看，开发一种以肿瘤特异性方式传递MIR143#12的药物输送系统是重要的。然而，近年来，几种核酸药物，如Patisiran和新冠肺炎冠状病毒2019年(MRNA)疫苗，已被批准用于临床，并使用脂质纳米颗粒作为药物输送系统。 随着这些药物的发展，核酸药物越来越受到人们的重视。PATSIRAN是一种RNA干扰治疗剂，通过特异性抑制肝脏中的TRAT合成来治疗TTH家族性淀粉样变性。关于抗癌核酸药物的创新开发，需要从疗效和副作用的角度对肿瘤特异性药物输送系统进行进一步研究。（生物谷 Bioon.com） 参考文献 Nobuhiko Sugito et al. Chemically modified MIR143-3p exhibited anti-cancer effects by impairing the KRAS network in colorectal cancer cells. Mol Ther Nucleic Acids. 2022 Sep 7;30:49-61. doi: 10.1016/j.omtn.2022.09.001.