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客户文章|hsa_circ_0003258 通过与 IGF2BP3 结合和海绵吸附 miR-653-5p 促进前列腺癌转移

前列腺癌 (Prostate cancer, PCa) 是一种常见的男性癌症，也是西方国家癌症相关死亡的主要原因。局部前列腺癌可以通过根治性前列腺切除术治愈。然而，一旦肿瘤转移到腺体之外就很难治愈。 PCa的转移是导致患者死亡的主要原因，大大降低了患者的寿命和生活质量。对于晚期转移性 PCa 患者，目前的治疗选择有限且无效。因此，确定转移性 PCa 的新生物标志物和治疗靶点是临床上的当务之急。

近期，南方医科大学南方医院泌尿外科赵善超研究团队发表名为“Hsa_circ_0003258 promotes prostate cancer metastasis by complexing with IGF2BP3 and sponging miR-653-5p”的研究性论文。该论文应用Arraystar Human circRNA芯片发现，前列腺癌组织中hsa_circ_0003258上调，通过吸附miR-653-5p调控ARHGAP5的表达，该circRNA还可以通过结合IGF2BP3促进HDAC4 mRNA稳定性。该研究成果于2022年1月发表在国际著名学术期刊《Molecular Cancer》 (IF:41.44)上。（circRNA芯片由康成生物丨数谱生物提供技术服务）

  

研究思路


Arraystar Human circRNA芯片筛选

为了研究 circRNA 在 前列腺癌pca发生发展中的作用，作者使用Arraystar Human circRNA芯片对前列腺癌及正常人（n=4vs4）的血浆进行了 circRNA 转录组分析。结果显示，PCa组和正常组共检出了7131个circRNA。火山图显示了前列腺癌和正常样本之间 circRNA 的表达变化。与正常样品相比，PCa血浆中has_circ_0003258的水平下调。qRT-PCR验证发现PCa血浆中has_circ_0003258表达与芯片结果一致，PCa组织和细胞中has_circ_0003258表达上调。


功能研究

hsa_circ_0003258表达上调与TNM晚期和ISUP分级相关。过表达及敲低hsa_circ_0003258研究PCa的功能影响，hsa_circ_0003258通过在体外诱导上皮间充质转化(epithelial mesenchymal transformation, EMT)和体内肿瘤转移促进了PCa细胞的迁移。


机制研究

定位实验发现hsa_circ_0003258定位于细胞质，通过生信预测hsa_circ_0003258上有miR-653-5p的结合位点。通过双荧光素酶报告基因实验证实hsa_circ_0003258和miR-653-5p直接相互作用。通过miR-653-5p靶基因预测联合敲低hsa_circ_0003258前后RNA-seq的差异mRNA，找到下游靶基因ARHGAP5。hsa_circ_0003258可以通过海绵吸附miR-653-5p提高Rho GTPase激活蛋白5 (ARHGAP5)的表达，促进EMT。

另外，RNA pull down实验及RIP-qPCR实验证实hsa_circ_0003258与hsa_circ_0003258与细胞质中的IGF2BP3结合，稳定IGF2BP3靶mRNA HDAC4表达，促进PCa的转移。      


技术路线

 


结果展示

 

图1. Arraystar Human circRNA芯片筛选到hsa_circ_0003258

火山图显示前列腺癌血浆样本中 circRNA 的表达谱。通过 qRT-PCR 验证hsa_circ_0003258在前列腺癌组织和细胞中表达上调


功能研究

 

图2. hsa_circ_0003258的功能研究

hsa_circ_0003258 促进 PCa 细胞的侵袭性。hsa_circ_0003258 siRNA敲除和过表达质粒后通过qRT-PCR检测hsa_circ_0003258的水平。划痕实验检测hsa_circ_0003258 改变 PCa 细胞的迁移能力。


机制研究

1. hsa_circ_0003258通过hsa_circ_0003258/miR-653-5p/Arhgap5通路促进PCa转移

 

图3 左图hsa_circ_0003258与miR-653-5p的预测结合位点。中图 hsa_circ_0003258 野生型 (WT) 和突变型 (Mut) 荧光素酶报告实验设计。右图通过生信预测和敲低hsa_circ_0003258前后RNA-seq，找到下游靶基因ARHGAP5。


2. hsa_circ_0003258 和 IGF2BP3 形成复合物稳定HDAC4 mRNA促进PCa细胞的MT

 

图4 左图hsa_circ_0003258 RNA pull down-WB证明circRNA结合 IGF2BP3 。右图RIP-qPCR 分析显示 IGF2BP3 和 hsa_circ_0003258相互作用。


 


图5 hsa_circ_0003258促进PCa发生发展的分子机制示意图

hsa_circ_0003258 通过 hsa_circ_0003258/miR-653-5p/ARHGAP5 轴hsa_circ_0003258/ IGF2BP3/HDAC4 轴调控PCa 的转移。


文章链接:

//molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-021-01480-x