【導讀】肝細胞癌（HCC）的進展和治療敏感性在很大程度上受肝癌干細胞（LCSCs）的驅(qū)動，然而circRNAs對 LCSCs 的調(diào)控機制仍不清楚。

8月13日，中山大學研究團隊在期刊《Advanced Science》上發(fā)表了研究論文，題為“m6A-Modified circRAPGEF1 Interaction with IGF2BP3 Promotes Hepatocellular Carcinoma Progression via Reprogramming Aspartate Metabolism”，本研究中，研究人員通過環(huán)狀 RNA 微陣列分析，發(fā)現(xiàn) circRAPGEF1 是一種在肝癌組織中上調(diào)且富集于肝癌干細胞的環(huán)狀 RNA，可預測患者預后不良。功能上，circRAPGEF1 促進了肝癌細胞的干性特征、增殖和致瘤性。尤其是，circRAPGEF1 過表達降低了索拉非尼的敏感性，而使用納米顆粒介導的系統(tǒng)性 siRNA 傳遞靶向 circRAPGEF1 則能有效增強肝癌細胞對索拉非尼的敏感性。綜上所述，這些發(fā)現(xiàn)揭示了一個 METTL3/circRAPGEF1/IGF2BP3/ASS1 調(diào)控軸，該軸通過驅(qū)動天冬氨酸代謝重編程來促進肝癌干細胞特性，表明 circRAPGEF1 是一個雙重預后生物標志物和治療靶點，可增強索拉非尼在肝癌中的療效。

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202503851

研究背景

01

原發(fā)性肝癌在全球癌癥發(fā)病率中排名第六，每年相關(guān)死亡率排名第三。超過 90% 的原發(fā)性肝癌病例表現(xiàn)為肝細胞癌（HCC）。盡管進行了根治性手術(shù)，但早期 HCC 在 5 年內(nèi)的復發(fā)率仍高達 70%，而晚期 HCC 對索拉非尼等全身治療的反應(yīng)有限，導致總體預后不佳。肝癌干細胞（LCSCs）是異質(zhì)性 HCC 細胞中的一小部分細胞，具有自我更新和多向分化的能力。在各種干性標志物中，CD133（PROM1）陽性細胞被認為是典型的 LCSCs，與 HCC 的復發(fā)和治療耐藥密切相關(guān)。因此，揭示 LCSC 干性調(diào)節(jié)的分子機制可能為 HCC 提供新的治療途徑。

circRAPGEF1 促進肝癌細胞的干性特征和增殖

02

為了闡明circRAPGEF1 的生物學功能，研究人員使用靶向circRAPGEF1 反向剪接位點的 siRNA 特異性敲低 circRAPGEF1，并通過慢病毒轉(zhuǎn)染在 HuH-7 和 HepG2 細胞中過表達 circRAPGEF1。球體形成實驗表明，circRAPGEF1 沉默顯著減少了球體數(shù)量，而 circRAPGEF1 過表達則顯著增強了球體形成能力。蛋白質(zhì)印跡分析顯示，circRAPGEF1 調(diào)節(jié)了肝細胞癌細胞中干性標志物 CD133 的表達水平。為了進一步證明 circRAPGEF1 在肝細胞癌中的致癌潛力，研究人員進行了體內(nèi)限制稀釋實驗。結(jié)果表明，與對照細胞相比，circRAPGEF1 過表達增加了肝細胞癌干細胞的比例，并促進了腫瘤生長。免疫組化（IHC）分析表明，circRAPGEF1 過表達導致肝細胞癌中 CD133 表達水平升高以及 Ki-67 陽性細胞比例增加。

此外，研究人員發(fā)現(xiàn)沉默 circRAPGEF1 顯著抑制了肝細胞癌（HCC）細胞的增殖，而過表達 circRAPGEF1 則顯著增強了其增殖能力，這一點通過 CCK-8 和集落形成實驗得到了證實。EdU 實驗表明，沉默 circRAPGEF1 降低了 HCC 細胞中 EdU 陽性細胞的比例，而過表達 circRAPGEF1 則提高了這一比例。為了進一步證實 circRAPGEF1 在 HCC 進展中的關(guān)鍵作用，研究人員建立了肝細胞癌的患者來源異種移植（PDX）模型。向腫瘤內(nèi)注射靶向 circRAPGEF1 的慢病毒顯著抑制了 PDX 腫瘤的生長。免疫組化分析表明，沉默 circRAPGEF1 降低了 CD133 的表達以及 Ki-67 陽性細胞的比例。綜上所述，這些結(jié)果表明 circRAPGEF1 在體外和體內(nèi)均促進了 HCC 細胞的干性特征和細胞增殖。

circRAPGEF1 增強肝細胞癌的干性特征和增殖能力

結(jié)論

03

總之，本研究在肝細胞癌（HCC）和肝癌干細胞（LCSCs）中鑒定出一種新型環(huán)狀 RNA（circRNA），即 circRAPGEF1。在 LCSCs 中，circRAPGEF1 通過 METTL3/IGF2BP3 介導的 m6A 修飾機制而上調(diào)。這種上調(diào)導致 ASS1 mRNA 穩(wěn)定性降低，從而引發(fā)天冬氨酸代謝重編程以及 S6K/CAD 信號通路的激活。METTL3/circRAPGEF1/IGF2BP3/ASS1 軸的激活導致 HCC 細胞干性增強以及預后不良。用納米顆粒（NPs）靶向 circRAPGEF1 可增強 HCC 細胞對索拉非尼的敏感性。因此，本研究為 HCC 的治療提供了新的視角。

參考資料：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202503851

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