肾细胞癌（RCC）是世界范围内诊断最多的泌尿系统恶性肿瘤之一，占美国新诊断癌症病例的4%以上。透明细胞肾细胞癌（ccRCC）是最常见的肾癌类型，根据其组织学分类，约占RCC的75%。先前的研究报道，大约70%的RCC病例在初始诊断时为局部或局部晚期。虽然手术是早期ccRCC的治疗选择，但大约30-50%的病例最终会发展为致命的异时性远处转移。因此，RCC发展和进展的分子特征有待进一步研究。

 

与线性RNA不同，环状RNA（circRNA）具有独特的共价闭环结构，使其在生物过程中具有特定的调节功能。CircRNAs最初被视为RNA转录过程中的“剪接错误”或副产物。然而，通过外显子组捕获测序，已在2000多个临床肿瘤样本中鉴定出超过16000个重要的circRNAs。此外，由于其独特的环状结构，circRNAs表现出高保守性和稳定性的特点，这使得circRNAs成为有前途的生物标志物。新出现的证据表明，circRNAs参与了各种疾病的进展，包括癌症。到目前为止，circRNAs已被证明在多种癌症中起着至关重要的致癌或抗致癌作用，包括前列腺癌、乳腺癌、结直肠癌和肝细胞癌。在RCC中，circRNA-cRAPGEF5通过充当miR-27a-3p海绵发挥抗癌作用。CircMET通过与CDKN2A mRNA和miR-1197相互作用来促进RCC增殖。CircPOLR2A通过与UBE3C和PEBP1蛋白结合来加速ccRCC细胞侵袭和血管生成，然后UBE3C/circPOLR2A/PEBP1蛋白-RNA三元复合物调节ERK信号通路，导致ccRCC的进展。

 

癌症相关成纤维细胞（CAFs）作为肿瘤基质中的主要细胞类型，在促进癌症的进展和转移中起着至关重要的作用。它们主要来源于组织内的成纤维细胞，表现出高度异质性，表达特定的识别标志物，例如α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）。此外，已知CAFs通过表达促炎基因（如IL-6、IL-8、TGF-β和胶原蛋白）在调节炎症微环境中发挥作用。尽管已经对肿瘤细胞和CAFs之间的相互作用进行了广泛的研究，但是RCC细胞激活CAFs以促进转移的潜在机制尚不清楚。

 

细胞外囊泡（EVs）是由各种细胞类型释放的细胞外颗粒，其中包含各种生物活性分子，如脂质、蛋白质和核酸（包括circRNAs）。最近的研究证实，源自癌细胞的EVs可以通过将生物活性分子传递到远处器官来充当信使，从而诱导实质信号反应并重塑转移部位的微环境。例如，源自非小细胞肺癌的EVs可以将LINC00482递送到小胶质细胞，从而促进小胶质细胞M2极化并促进脑转移。此外，来源于结直肠癌EVs中的Tgf-β1可增强肝转移前免疫抑制生态位的形成，促进早期肝转移。KRASG12D胰腺导管腺癌中SUMO化引发的EVs-hnRNPA1可促进淋巴管生成和淋巴结转移。然而，EVs-circRNAs在转移RCC中的潜在机制仍然是未知的。

 

近日，Molecular Cancer期刊（IF37.3）在线发表了一篇题为Extracellular vesicle-circEHD2 promotes the progression of renal cell carcinoma by activating cancer-associated fibroblasts的研究论文。报道了一个在ccRCC组织中显著上调的新型circRNA circEHD2，其通过circEHD2/YWHAH/YAP/SOX9途径增强了RCC的生长，而EVs-circEHD2通过将成纤维细胞转化为CAFs来促进RCC的转移。表明EVs-circEHD2可能是RCC的潜在治疗靶点。

 

 

首先，为了研究ccRCC中的关键circRNAs，研究人员同时分析了RCC的circRNA微阵列数据集和circRNA测序数据集(GSE100186和GSE108735)。结果发现，在GSE100186数据集中，分别有180个和329个circRNAs在肿瘤组织中表达上调和下调；而GSE108735数据集中有195个circRNAs在肿瘤组织中表达上调。其中5个circRNAs，包括hsa_circ_0003146、hsa_circ_0006528、hsa_circ_0072954、hsa_circ_0072732和hsa_circ_0002484，在两个数据集中都一致上调。而hsa_circ_0003146在30个ccRCC组织中表达量最高。因此，本研究选择hsa_circ_0003146（命名为circEHD2）进行进一步的研究。核质分离和FISH显示，circEHD2主要富集于细胞核。

 

Fig1. ccRCC中circRNAs的鉴定

 

接着，研究人员探讨了circEHD2在ccRCC中的临床意义。结果显示，circEHD2在ccRCC组织中显著上调，且较高的circEHD2水平与更晚期的肿瘤分期(T3-4)和分级(ISUP III-IV)呈正相关。此外，ROC分析表明circEHD2能够准确区分ccRCC患者和正常邻近组织（NAT）。生存分析显示，较差的无进展生存期和总生存期与高组织-circEHD2水平相关。以上结果表明circEHD2在ccRCC中高表达，并与ccRCC进展呈正相关。

 

Fig2. circEHD2在ccRCC组织中表达上调，与不良预后呈正相关

 

随后，研究人员进行了体内外功能实验。体外实验显示，沉默circEHD2显著抑制了OSRC-2和786-O细胞的生长、侵袭和迁移能力；而过表达circEHD2则得到相反的结果。表明circEHD2可能在RCC中发挥致癌作用。在体内实验中，研究人员构建了皮下异种移植模型和原位异种移植模型，结果显示，抑制circEHD2导致肿瘤生长明显受到抑制。表明circEHD2在体内促进RCC细胞的生长。

 

Fig3. circEHD2在体内促进RCC细胞的生长

 

机制研究发现，FUS RNA结合蛋白（FUS）加速了circEHD2的环化，然后circEHD2与YWHAH（酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-单加氧酶激活蛋白eta）相互作用，作为将circEHD2和YAP（Yes1相关转录调节因子）募集到SOX9（SRY-box转录因子9）启动子的桥梁；这导致SOX9的持续激活。异质核核糖核蛋白A2/B1（hnRNPA2B1）调节circEHD2封装到EVs中，然后EVs-circEHD2传递到成纤维细胞，将成纤维细胞转化为癌症相关成纤维细胞（CAFs）。活化的CAFs通过分泌促炎细胞因子（如IL-6）促进RCC的转移。

 

Fig4. EVs-circEHD2介导RCC进展的模型示意图

 

最后，研究人员通过设计circEHD2-ASO来验证circEHD2在RCC中的治疗潜力。结果显示，在皮下异种移植治疗模型中，与ASO对照组相比，circEHD2-ASO组肿瘤生长明显受到抑制；同样地，在原位异种移植治疗模型中，circEHD2-ASO治疗组肿瘤生长也明显受到抑制。研究结果表明，circEHD2可以作为RCC的潜在治疗靶点，而circEHD2-ASO可能为RCC患者提供一种有希望的治疗方法。

 

Fig5. circEHD2-ASO在体内抑制RCC的生长

 

总之，本研究阐明了EVs-circEHD2诱导RCC进展的新机制。机制上，FUS介导了circEHD2的生物发生，而YWHAH则充当了将circEHD2和YAP募集到SOX9启动子的桥梁，从而维持了SOX9的激活以促进RCC的生长。更重要的是，hnRNPA2B1介导circEHD2封装到EVs中，然后EVs-circEHD2激活成纤维细胞成为CAFs，从而诱导RCC的转移。本研究结果表明，EVs-circEHD2代表了一个令人鼓舞的RCC诊断标志物和治疗策略。

 

原文链接：

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-023-01824-9

 

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