分享自:

核梭杆菌感染的结肠癌细胞分泌的外泌体通过传递hsa_circ_0004085传递奥沙利铂和5-FU耐药性

期刊:journal of nanobiotechnologyDOI:10.1186/s12951-024-02331-9

该文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:


研究作者及机构
本研究的作者包括Bingqing Hui、Chenchen Zhou、Yetao Xu等,他们分别来自南京医科大学第一附属医院、南京医科大学第一临床医学院等机构。该研究于2024年发表在《Journal of Nanobiotechnology》期刊上。

学术背景
本研究的主要科学领域是纳米生物技术与结直肠癌(CRC)化疗耐药机制。结直肠癌是全球第三大常见癌症,化疗药物如奥沙利铂(oxaliplatin)和5-氟尿嘧啶(5-FU)是治疗结直肠癌的常用药物,但许多患者在治疗过程中会出现耐药性,导致疾病进展。研究发现,肠道微生物群在结直肠癌的发展和进展中起关键作用,特别是核梭杆菌(Fusobacterium nucleatum, Fn)在结直肠癌组织中的丰度与患者生存期缩短相关。此外,外泌体(exosomes)作为细胞分泌的纳米级囊泡,能够携带多种分子成分,影响癌症的发展和耐药性。然而,Fn感染如何通过外泌体传播化疗耐药性的机制尚不清楚。因此,本研究旨在探索Fn感染是否通过外泌体中的环状RNA(circRNA)传播奥沙利铂和5-FU的耐药性,并揭示其分子机制。

研究流程
本研究分为多个步骤,详细流程如下:

  1. 筛选异常高表达的circRNA
    首先,研究者通过荧光原位杂交(FISH)技术鉴定了结直肠癌组织中是否存在细胞内Fn感染。随后,使用二代测序技术对感染和未感染Fn的结直肠癌组织进行circRNA表达谱分析,筛选出70个显著差异表达的circRNA,进一步聚焦于11个显著上调的circRNA。通过定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)验证,最终筛选出在Fn感染组中异常高表达的hsa_circ_0004085。

  2. hsa_circ_0004085的功能验证
    研究者通过体外实验验证了hsa_circ_0004085的功能。首先,使用活体Fn感染结直肠癌细胞,发现Fn感染显著增加了hsa_circ_0004085的表达。随后,通过外泌体示踪实验和活体成像系统,证实了Fn感染促进了hsa_circ_0004085的形成,并通过外泌体将其传递给受体细胞。此外,研究者还发现hsa_circ_0004085能够通过缓解内质网应激(ER stress)来传播奥沙利铂和5-FU的耐药性。

  3. 分子机制研究
    为了揭示hsa_circ_0004085的分子机制,研究者进行了RNA pulldown、液相色谱-质谱联用分析(LC-MS/MS)和RNA免疫沉淀(RIP)实验。结果表明,hsa_circ_0004085通过与核糖体结合蛋白1(RRBP1)结合,增强了GRP78 mRNA的稳定性,并通过促进ATF6p50的核转位来缓解内质网应激,从而传播化疗耐药性。

  4. 体内实验验证
    研究者通过在小鼠模型中注射外泌体,验证了hsa_circ_0004085在体内传播化疗耐药性的能力。结果显示,携带hsa_circ_0004085的外泌体显著降低了肿瘤对奥沙利铂和5-FU的敏感性,并增加了肿瘤中hsa_circ_0004085的表达。

主要结果
1. hsa_circ_0004085在Fn感染的结直肠癌患者中异常高表达
研究发现,hsa_circ_0004085在Fn感染的结直肠癌组织和血浆中显著上调,且其高表达与患者对奥沙利铂和5-FU的不良临床反应相关。

  1. Fn感染促进hsa_circ_0004085的形成和外泌体包装
    Fn感染通过上调异质核核糖核蛋白L(hnRNP L)促进了hsa_circ_0004085的形成,并通过hnRNP A1将其包装入外泌体。

  2. hsa_circ_0004085通过缓解内质网应激传播化疗耐药性
    hsa_circ_0004085通过与RRBP1结合,增强了GRP78 mRNA的稳定性,并通过促进ATF6p50的核转位来缓解内质网应激,从而传播奥沙利铂和5-FU的耐药性。

  3. 体内实验验证了外泌体传播化疗耐药性的能力
    在小鼠模型中,携带hsa_circ_0004085的外泌体显著降低了肿瘤对化疗药物的敏感性,并增加了肿瘤中hsa_circ_0004085的表达。

结论
本研究揭示了Fn感染通过外泌体中的hsa_circ_0004085传播奥沙利铂和5-FU耐药性的分子机制。具体而言,Fn感染通过hnRNP L和hnRNP A1促进了hsa_circ_0004085的形成和外泌体包装,hsa_circ_0004085通过与RRBP1结合,增强了GRP78 mRNA的稳定性,并通过促进ATF6p50的核转位来缓解内质网应激,从而传播化疗耐药性。这一发现为结直肠癌化疗耐药性的机制研究提供了新的视角,并为开发针对Fn感染和外泌体circRNA的治疗策略提供了理论依据。

研究亮点
1. 重要发现
本研究首次揭示了Fn感染通过外泌体中的hsa_circ_0004085传播化疗耐药性的分子机制,为结直肠癌的治疗提供了新的靶点。

  1. 方法创新
    研究者通过RNA pulldown、LC-MS/MS和RIP等先进技术,揭示了hsa_circ_0004085与RRBP1的结合及其对内质网应激的调控机制。

  2. 研究对象的特殊性
    本研究聚焦于Fn感染在结直肠癌化疗耐药性中的作用,填补了肠道微生物群与化疗耐药性研究领域的空白。

其他有价值的内容
本研究还发现,hsa_circ_0004085在结直肠癌患者血浆中的水平与化疗反应显著相关,提示其可能作为预测化疗反应的生物标志物。此外,研究结果为开发针对Fn感染和外泌体circRNA的治疗策略提供了新的思路。


以上报告详细介绍了该研究的背景、流程、结果、结论及其科学价值,为相关领域的研究者提供了全面的参考。

上述解读依据用户上传的学术文献,如有不准确或可能侵权之处请联系本站站长:admin@fmread.com