胶质瘤Nature子刊高水平文章

2024年底发表在Nature子刊(主要是NC)上,水平较高的文章。

外泌体衍生的circ-001422促进肿瘤相关巨噬细胞M2极化以加速胶质瘤进展

1. 主要作者及研究机构、发表期刊和时间

本研究的主要作者包括Wenpeng Cao、Zhirui Zeng、Jianfei Sun、Yunhua Chen、Faguang Kuang、Shipeng Luo、Jinzhi Lan和Shan Lei。他们分别来自贵州医科大学的基础医学院、生理学系、解剖学系以及贵州省人类脑库功能与疾病研究重点实验室等机构。该研究于2024年发表在《Communications Biology》期刊上,文章标题为“Exosome-derived circ-001422 promotes tumor-associated macrophage M2 polarization to accelerate the progression of glioma”。

2. 学术背景

胶质瘤(glioma)是一种起源于神经胶质细胞的颅内恶性肿瘤,全球发病率约为4.6-5.7/10万人,且近年来发病率呈上升趋势。胶质瘤的死亡率高、治愈率低,目前的治疗手段包括手术、放疗和化疗,但患者的生存率仍然不理想。因此,探索胶质瘤进展的生物标志物及其分子机制对于开发新的治疗策略具有重要意义。

肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)在胶质瘤的进展中起着关键作用,其中肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated macrophages, TAMs)是TME中的重要组成部分。TAMs可分为M1和M2两种表型,M1型巨噬细胞具有抗肿瘤作用,而M2型巨噬细胞则促进肿瘤的进展。研究表明,胶质瘤组织中M2型巨噬细胞的比例显著高于正常组织,但其分子机制尚不明确。

环状RNA(circular RNA, circRNA)是一类内源性非编码RNA,具有闭合环状结构。近年来,研究发现circRNA在多种癌症中表达失调,并与肿瘤的进展密切相关。本研究聚焦于circ-001422,探讨其在胶质瘤中的作用及其与TAMs的相互作用。

3. 研究流程

本研究分为多个步骤,详细流程如下:

3.1 circ-001422在胶质瘤细胞中的表达调控

首先,研究人员使用IL-6(一种在胶质瘤微环境中起关键作用的细胞因子)处理胶质瘤细胞U87,并通过RNA测序和qRT-PCR实验发现circ-001422在IL-6处理后显著上调。随后,研究人员在47对胶质瘤组织和邻近正常组织中进行qRT-PCR和原位杂交(ISH)实验,发现circ-001422在胶质瘤组织中高表达,且与患者的不良预后相关。

3.2 circ-001422的转录调控机制

通过生物信息学分析和染色质免疫沉淀(ChIP)实验,研究人员发现STAT3(信号转导和转录激活因子3)能够直接结合circ-001422的启动子区域,并促进其转录。进一步的荧光素酶报告实验证实,STAT3通过结合circ-001422启动子的特定位点调控其表达。

3.3 circ-001422在胶质瘤细胞中的功能

研究人员通过体外实验发现,circ-001422的过表达能够促进胶质瘤细胞的增殖和侵袭能力,而circ-001422的敲低则抑制了这些表型。此外,circ-001422通过与巨噬细胞共培养,促进了巨噬细胞向M2型极化。

3.4 circ-001422通过外泌体传递促进巨噬细胞M2极化

研究人员进一步发现,胶质瘤细胞通过外泌体(exosome)将circ-001422传递给巨噬细胞,从而促进巨噬细胞的M2极化。通过RNA pull-down和免疫共沉淀实验,研究人员发现circ-001422与STAT3和p300相互作用,激活了STAT3/NF-κB信号通路,进而促进M2型巨噬细胞的极化。

3.5 动物模型验证

在小鼠模型中,研究人员发现circ-001422的过表达显著促进了胶质瘤的生长和转移,而circ-001422的敲低则抑制了这些表型。此外,circ-001422通过外泌体传递促进了巨噬细胞的M2极化,从而增强了胶质瘤细胞的侵袭能力。

4. 主要结果

  1. circ-001422在胶质瘤中的高表达:IL-6显著上调了胶质瘤细胞中circ-001422的表达,且circ-001422在胶质瘤组织中高表达,与患者的不良预后相关。
  2. STAT3调控circ-001422的转录:STAT3通过结合circ-001422的启动子区域,直接调控其转录。
  3. circ-001422促进胶质瘤细胞的增殖和侵袭:circ-001422的过表达显著增强了胶质瘤细胞的增殖和侵袭能力,而circ-001422的敲低则抑制了这些表型。
  4. circ-001422通过外泌体传递促进巨噬细胞M2极化:胶质瘤细胞通过外泌体将circ-001422传递给巨噬细胞,激活STAT3/NF-κB信号通路,促进巨噬细胞的M2极化。
  5. 动物模型验证:在小鼠模型中,circ-001422的过表达显著促进了胶质瘤的生长和转移,而circ-001422的敲低则抑制了这些表型。

5. 结论

本研究表明,circ-001422在胶质瘤中高表达,并通过外泌体传递促进巨噬细胞的M2极化,进而增强胶质瘤细胞的增殖和侵袭能力。circ-001422通过与STAT3和p300相互作用,激活STAT3/NF-κB信号通路,从而促进M2型巨噬细胞的极化。这些发现揭示了circ-001422在胶质瘤进展中的关键作用,并提示circ-001422可能成为胶质瘤治疗的潜在靶点。

6. 研究亮点

  1. circ-001422的高表达与胶质瘤的不良预后相关:circ-001422在胶质瘤组织中高表达,且与患者的不良预后显著相关。
  2. circ-001422通过外泌体传递促进巨噬细胞M2极化:本研究首次揭示了circ-001422通过外泌体传递促进巨噬细胞M2极化的分子机制。
  3. STAT3/NF-κB信号通路的激活:circ-001422通过与STAT3和p300相互作用,激活STAT3/NF-κB信号通路,从而促进M2型巨噬细胞的极化。

7. 其他有价值的内容

本研究不仅揭示了circ-001422在胶质瘤进展中的关键作用,还为胶质瘤的治疗提供了新的思路。通过靶向circ-001422,可能能够抑制巨噬细胞的M2极化,从而抑制胶质瘤的进展。此外,本研究还展示了外泌体在肿瘤微环境中的重要作用,为未来的肿瘤治疗研究提供了新的方向。

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