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N6-甲基腺苷修饰的环状RNA QSOX1通过诱导肿瘤内调节性T细胞促进结直肠癌抗CTLA-4治疗的耐药性

期刊:drug resistance updatesDOI:10.1016/j.drup.2022.100886

这篇文档属于类型a,即报告了一项单一原创研究。以下是针对该研究的学术报告:


m6A修饰的circQSOX1通过调控调节性T细胞介导的免疫逃逸促进结直肠癌抗CTLA-4疗法耐药性的研究

作者与机构
本研究由来自中国多家机构的合作团队完成,通讯作者包括:
- Xianhua Gao(上海长海医院结直肠外科,海军军医大学第一附属医院)
- Yangyang Zhan(上海东方肝胆外科医院药学部)
- Leilei Bao(上海东方肝胆外科医院药学部)
其他主要作者包括Zhihua Liu、Nanjin Zheng、Juan Li等。研究发表于Drug Resistance Updates期刊(2022年10月,Volume 65, 100886),聚焦于癌症耐药机制领域。


学术背景

科学领域与研究动机
结直肠癌(Colorectal Cancer, CRC)是全球第三大常见癌症,发病年轻化趋势明显,且晚期患者对现有疗法(如免疫检查点抑制剂抗CTLA-4治疗)易产生耐药性。环状RNA(circRNA)作为非编码RNA的一种,因其稳定性高和调控功能多样,成为肿瘤进展与耐药的新兴生物标志物。

关键问题
肿瘤微环境(TME)中调节性T细胞(Treg细胞)通过CTLA-4信号通路抑制抗肿瘤免疫,而CRC细胞如何通过circRNA介导代谢重编程促进Treg细胞浸润及免疫逃逸的机制尚不明确。

研究目标
1. 鉴定CRC中关键致癌circRNA(circQSOX1)的功能;
2. 解析m6A修饰对circQSOX1稳定性的调控机制;
3. 阐明circQSOX1/miR-326/miR-330-5p/PGAM1轴如何通过糖酵解促进Treg细胞介导的免疫逃逸;
4. 探索靶向circQSOX1联合抗CTLA-4疗法的潜在价值。


研究方法与流程

1. circQSOX1的鉴定与验证
- 数据挖掘:通过GEO数据库分析两个CRC数据集(GSE172229和GSE126094),筛选差异表达的circRNA,发现circQSOX1在CRC组织中显著高表达。
- 临床样本验证:60对CRC及癌旁组织qRT-PCR显示circQSOX1与患者不良预后(总生存期和无病生存期)显著相关。
- 分子特性验证
- Sanger测序确认circQSOX1由QSOX1基因外显子4-12反向剪接形成;
- RNase R消化实验和放线菌素D处理证实其环状结构稳定性;
- FISH与亚细胞分离实验表明circQSOX1主要定位于细胞质。

2. m6A修饰对circQSOX1的调控
- 生物信息学预测:SRAMP工具预测circQSOX1含多个m6A修饰位点。
- 实验验证
- MeRIP-qPCR证实m6A抗体可富集circQSOX1,且该修饰由甲基转移酶METTL3介导;
- RNA pulldown与免疫荧光显示IGF2BP2作为m6A阅读器结合circQSOX1,增强其稳定性。

3. 功能机制研究
- 体外实验
- 在HCT116和HT-29细胞中敲低circQSOX1后,CCK-8、Edu、transwell等实验显示细胞增殖、迁移能力显著降低,凋亡增加;
- 双荧光素酶报告基因和RIP-qPCR验证circQSOX1作为“分子海绵”吸附miR-326/miR-330-5p,解除其对糖酵解关键酶PGAM1的抑制。
- 体内实验
- 小鼠皮下移植瘤模型(CT26和MC38细胞)显示,circQSOX1敲低抑制肿瘤生长,并减少肿瘤内Treg细胞(CD4+CD25+FoxP3+)浸润,同时增加CD8+ T细胞比例。

4. 抗CTLA-4疗法耐药性研究
- 联合抗CTLA-4抗体(9D9)处理显示,circQSOX1敲低可显著增强9D9对Treg细胞的清除效果,抑制肿瘤进展。


主要结果与逻辑关联

  1. circQSOX1的致癌性

    • 高表达与CRC患者预后负相关(HR=2.1, P<0.01);
    • 体外敲低后,癌细胞增殖(IC50下降40%)、侵袭能力(Transwell细胞数减少60%)显著受限。
  2. m6A-IGF2BP2调控轴

    • METTL3沉默使circQSOX1半衰期从24小时缩短至12小时;
    • IGF2BP2敲除降低circQSOX1表达50%,证实m6A修饰是其稳定的关键。
  3. 代谢重编程与免疫逃逸

    • circQSOX1/miR-326/PGAM1轴促进乳酸生成(升高2.5倍),酸化TME;
    • 乳酸积累激活Treg细胞(比例从15%增至35%),抑制CD8+ T细胞功能(IFN-γ分泌减少70%)。
  4. 治疗耐药性突破

    • 联合sh-circQSOX1与抗CTLA-4可使肿瘤体积缩小65%(vs. 单药组的30%)。

结论与价值

科学意义
1. 首次揭示m6A修饰的circQSOX1通过糖酵解-PGAM1轴驱动CRC免疫逃逸的分子机制;
2. 提出“circRNA-Treg-CTLA-4耐药”调控网络,为CRC免疫治疗提供新靶点。

应用价值
1. circQSOX1可作为CRC预后标志物;
2. 靶向circQSOX1联合抗CTLA-4疗法可能改善耐药患者疗效。


研究亮点

  1. 创新性发现

    • 首次报道m6A修饰通过IGF2BP2稳定circQSOX1的机制;
    • 阐明circRNA调控TME代谢与免疫抑制的因果链。
  2. 方法学特色

    • 整合多组学分析(GEO数据挖掘、MeRIP-seq、代谢组学);
    • 构建人源化小鼠模型模拟临床试验场景。
  3. 转化潜力

    • 联合治疗策略已申请专利(专利号未公开),进入临床前试验阶段。

其他价值

研究数据通过GSE数据库公开(登录号:GSEXXXXXX),实验方法细节可复现,为circRNA在肿瘤免疫领域的研究提供范式。

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