食管鱗狀細胞癌(ESCC)是癌癥的主要組織學(xué)亞型躏啰,患者的發(fā)病率和死亡率較高耘成,是一種常見的侵襲性惡性腫瘤慷暂,其分子機制和預(yù)后生物標志物尚不清楚。
2023年6月芹关,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院劉芝華團隊在?Signal Transduction and Targeted Therapy(IF=39.3)在線發(fā)表題為“RPS15 interacted with IGF2BP1 to promote esophageal squamous cell carcinoma development via recognizing m6A modification”的研究续挟,揭示了核糖體蛋白RPS15與 IGF2BP1通過識別m6A修飾相互作用進而促進食管鱗狀細胞癌的發(fā)生,并提出靶向RPS15的小分子抑制劑葉酸聯(lián)合DPP可以作為新的食管癌治療策略侥衬。
研究材料
人食管癌癥組織及癌旁組織庸推、人ESCC細胞系常侦、小鼠食管癌組織及對照等。
研究方法
Ribo-seq贬媒、RNA-seq聋亡、CoIP、免疫組化(IHC)际乘、蛋白印跡(WB)坡倔、m6A qPCR、RIP-qPCR等脖含。
研究思路
主要結(jié)果
1.確定關(guān)鍵分子:核糖體蛋白RPS15罪塔,其高表達與ESCC轉(zhuǎn)移及預(yù)后不良相關(guān)
研究構(gòu)建了基于靶向核糖體大亞基蛋白(RPLs)和核糖體小亞基蛋白(RPSs)的 CRISPR SAM 系統(tǒng)模型蝌焚,篩選ESCC轉(zhuǎn)移中發(fā)揮關(guān)鍵作用的核糖體蛋白崔挖,結(jié)合qPCR泉手、IHC等驗證實驗署恍,發(fā)現(xiàn)高水平的RPS15與食管癌患者的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移能力顯著正相關(guān)循帐,且與食管癌患者的不良預(yù)后有關(guān)灾常;體內(nèi)夭咬、外功能實驗表明高水平的RPS15促進ESCC的進展與轉(zhuǎn)移链峭。
2.確定目標分子功能:RPS15選擇性增強p38 MAPK和E2F通路相關(guān)基因的翻譯效率
通過Ribo-seq(諾禾致源提供Ribo-seq建庫測序服務(wù))與轉(zhuǎn)錄組關(guān)聯(lián)分析着绊,結(jié)果表明:高水平的RPS15增強了p38 MAPK通路基因的翻譯效率谐算,以及E2F通路中的參與細胞周期和細胞分裂相關(guān)基因的翻譯效率。研究認為:RPS15高表達對E2F和MAPK通路中編碼基因的轉(zhuǎn)錄本翻譯效率具有選擇性增強的影響归露。研究進一步通過p38 MAPK抑制劑(SB203580)測試了RPS15在ESCC惡性表型中的調(diào)節(jié)作用:RPS15的過表達顯著增加了ESCC細胞的遷移和侵襲能力洲脂。
3.機制探究:RPS15通過IGF2BP1與MAPK14和MKK6 mRNA轉(zhuǎn)錄本的直接結(jié)合調(diào)節(jié)p38 MAPK通路
免疫沉淀、銀染剧包、質(zhì)譜恐锦、分子對接模型等表明RPS15通過其D82位氨基酸位點與IGF2BP1(m6A閱讀蛋白)的KH3-4結(jié)構(gòu)域直接結(jié)合,增強了整體蛋白質(zhì)翻譯疆液,并選擇性地增強了MAPK途徑基因轉(zhuǎn)錄本的翻譯一铅。結(jié)合RIP-seq數(shù)據(jù)分析結(jié)果、m6A qPCR 實驗及RIP-qPCR實驗表明枚粘,IGF2BP1以m6A依賴的方式識別并結(jié)合MAPK14和MKK6 mRNA 3′UTR區(qū)馅闽。進一步結(jié)合蛋白印跡等驗證實驗,發(fā)現(xiàn)RPS15促進了p38 MAPK通路核心蛋白的翻譯效率馍迄,促進ESCC細胞的增殖和轉(zhuǎn)移福也。最后,在明確RPS15的惡性功能及分子機制的基礎(chǔ)上攀圈,研究進一步探究了靶向RPS15成藥的可能性暴凑。通過篩選一個已上市的藥物數(shù)據(jù)庫,結(jié)合體內(nèi)赘来、外篩選驗證现喳,最終發(fā)現(xiàn)葉酸(T0062)促進RPS15降解從而對ESCC具有治療作用凯傲,并通過與DDP(順鉑)聯(lián)合可增強這種作用。
本研究確定了核糖體蛋白RPS15對食管癌進展的促進作用:RPS15與IGF2BP1的KH3-4結(jié)構(gòu)域相互作用嗦篱,IGF2BP1直接結(jié)合并識別MAPK14和MKK6 mRNA 3′UTR區(qū)冰单,并促進p38 MAPK通路核心蛋白的翻譯。此外葉酸抑制RPS15灸促、IGF2BP1敲除或SB203580治療將通過p38 MAPK信號通路抑制ESCC轉(zhuǎn)移和增殖诫欠。研究結(jié)果表明RPS15有望成為ESCC患者新的治療靶點。