血管侵袭是肝细胞癌（HCC）肝内和远处转移的主要途径，是一个强烈的不良预后因素。环状RNAs（circRNAs）在肿瘤发生和转移中起着重要作用。然而，circRNAs在HCC血管侵袭发展中的调节功能和潜在机制在很大程度上仍然是未知的。近日，Molecular Cancer期刊（IF37.3）发表了一篇题为circPSD3 is a promising inhibitor of uPA system to inhibit vascular invasion and metastasis in hepatocellular carcinoma的研究论文。报道了一个在PVTT组织中显著下调的circRNA circPSD3，其通过uPA系统依赖性方式抑制HCC细胞的迁移和侵袭。暗示circPSD3可作为HCC预后生物标志物和治疗靶点。

 

 

首先，为了筛选参与HCC血管侵袭的circRNAs，研究人员对5对PVTT（门静脉癌栓）和HCC组织进行了circRNA测序。结果鉴定出100个差异表达的circRNAs（46个显著上调，54个显著下调）。实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测发现，与匹配的HCC组织相比，PVTT组织中只有circPSD3（circRNA pleckstrin and Sect. 7 domain containing 3）显著下调。circPSD3也是circRNA-seq中下调最显著的circRNA。临床分析显示，HCC组织中circPSD3表达降低与HCC的不良特征有关，并预示着预后不良。此外，核质分离和FISH检测显示，circPSD3优先位于HCC细胞的细胞质中。进一步的研究发现，TAR DNA结合蛋白43（TDP43）通过与pre-PSD3的下游内含子相互作用来抑制circPSD3的生物发生，circPSD3可能介导TDP43对HCC细胞侵袭和转移的调节作用。

 

Fig1. circPSD3在PVTT组织中下调，并与HCC患者的预后相关

 

随后，为了探讨circPSD3对HCC进展的影响，研究人员进行了体外功能实验。结果发现，circPSD3过表达显著减少了HCC细胞的迁移和侵袭，而circPSD3敲低则显著增强了HCC细胞的迁移和侵袭。此外，基于3D球状体的侵袭实验也显示，稳定过表达circPSD3可显著减少SK-Hep-1细胞的侵袭面积和突起数量，而缺失circPSD3可显著增加SK-Hep-1细胞的侵袭面积和突起数量。综上所述，这些结果表明circPSD3对HCC细胞的迁移和侵袭有抑制作用。

 

Fig2. circPSD3在体外抑制HCC细胞的迁移和侵袭

 

接着，为了加进一步验证体外研究的结果，研究人员构建了肺转移和原位肝植入模型。结果发现，过表达circPSD3可显著减少肺转移灶的数量，也显著减少肝内转移。此外，过表达circPSD3可显著降低HCC细胞的血管侵袭能力。相反，circPSD3敲低显著增加肺转移、肝内转移和肝内血管侵袭。表明circPSD3在抑制HCC细胞的血管侵袭和转移中发挥重要作用，是一个有希望的治疗靶点。

 

Fig3. circPSD3在体内促进HCC细胞的转移和血管侵袭

 

接下来，为了探讨circPSD3在HCC转移中的潜在调控机制，研究人员进行了RNA-seq、RIP、RNA-pulldown、LC-MS/MS、TRAP、免疫荧光、Western blotting等一系列实验。结果发现，Serpin家族B成员2（SERPINB2）是尿激酶型纤溶酶原激活剂（uPA）系统的内源性真实抑制剂，SERPINB2及其调控的uPA系统是circPSD3的下游靶标。此外，circPSD3与组蛋白去乙酰化酶1（HDAC1）相互作用，将其螯合在细胞质中，减弱HDAC1对SERPINB2转录的抑制作用，升高的SERPINB2抑制uPA系统并介导了circPSD3对HCC细胞迁移和侵袭的抑制作用。

 

Fig4. circPSD3抑制HCC血管侵袭和转移机制的示意图模型

 

最后，鉴于uPA系统在促进多种恶性肿瘤的侵袭和转移方面的效力，靶向uPA系统是治疗癌症的潜在策略。本研究表明，SERPINB2是circPSD3的靶标，提示人工过表达circPSD3可能是抑制uPA系统的新方法。为了验证这一假设，研究人员在HCC细胞中上调uPAR的表达以模拟活化的uPA系统。结果显示，uPAR过表达显著增加了HCC细胞的迁移和侵袭，而这种影响被circPSD3过表达所消除。这些结果在肺转移和肝原位植入模型中得到进一步证实，共过表达circPSD3可显著减弱上调uPAR诱导的肺转移病变和肝内转移结节。以上结果表明，circPSD3提供了一种抑制uPA系统的新策略，是一种很有前景的uPA系统抑制剂。

 

Fig5. circPSD3是一种新型的uPA抑制剂

 

总之，本研究结果表明，circPSD3是一种参与侵袭和转移的circRNA。肿瘤组织中circPSD3的降低预示部分肝切除术HCC患者预后不良。TDP43有助于circPSD3的生物发生。机制上，circPSD3与HDAC1相互作用，将HDAC1螯合在细胞质中，从而释放HDAC1对SERPINB2的转录抑制。升高的SERPINB2抑制uPA系统并介导circPSD3对HCC细胞侵袭和转移调控的抑制作用。本研究结果为针对uPA系统的治疗策略提供了新的见解。

 

原文链接：

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-023-01882-z#Abs1

 

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