《Journal of Biological Chemistry》：The KANSL1-ARL17A Fusion Gene Generates Oncogenic chKANSARL and F-circKA RNAs that Synergistically Drive Lung Cancer Progression via a Novel F-circKA/miR-6860/chKANSARL Axis
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本研究聚焦于肺癌中特异性表达的KANSL1-ARL17A (KANSARL) 融合基因，揭示了其产生的线性嵌合RNA (chKANSARL) 和环状RNA (F-circKA) 通过一个全新的F-circKA/miR-6860/chKANSARL调控轴协同促进肺癌细胞增殖、迁移和侵袭的分子机制。该发现深化了对融合基因转录产物协同致癌作用的理解，为肺癌的诊疗提供了新的潜在靶点。
肺癌是全球范围内致死率最高的恶性肿瘤之一，每年导致超过180万人死亡，构成了重大的公共卫生负担。基因组不稳定性是癌症的一个标志，在驱动致癌转化中起着核心作用。染色体 rearrangement (重排)，包括易位、缺失和倒位，经常产生融合基因，这些基因通过产生嵌合RNA (chimeric RNA, chRNA) 或融合环状RNA (fusion circular RNA, F-circRNA) 等方式破坏正常的细胞调控，成为肿瘤发生和发展的关键驱动因素。然而，来自同一融合基因的线性和环状转录本如何协同作用以增强恶性肿瘤特性的机制，至今仍不清楚。
广州医科大学公共卫生学院化学致癌研究所的研究团队在《Journal of Biological Chemistry》上发表了一项研究，深入探究了KANSL1-ARL17A (KANSARL) 融合基因在肺癌中的作用。研究人员发现，该融合基因能产生两种致癌转录本：线性嵌合RNA chKANSARL 和环状RNA F-circKA，并揭示了两者之间存在一种前所未有的协同调控关系，共同助推肺癌进展。
为了开展这项研究，研究人员运用了多项关键技术：1) 利用公共数据库（GEO）的RNA测序 (RNA-seq) 数据，通过生物信息学工具（STAR-Fusion, DEEPrior）预测和筛选肺癌特异性嵌合RNA；2) 首创并应用“二分巢式PCR (Bisection Nested-PCR)”技术验证嵌合RNA的基因组起源；3) 通过体外功能实验（CCK-8、平板克隆形成、划痕愈合、Transwell小室实验）和体内小鼠皮下异种移植瘤模型评估基因的致癌功能；4) 利用微小RNA (miRNA) 测序、双荧光素酶报告基因实验验证F-circKA作为分子海绵吸附miR-6860的机制；5) 进行细胞核质分离实验确定RNA的亚细胞定位。
预测、筛选和鉴定肺癌中的嵌合RNA KANSL1-ARL17A
研究人员通过对13株肺癌细胞系和2株正常支气管上皮细胞系的RNA-seq数据进行分析，预测出237个嵌合RNA，并进一步筛选出51个具有潜在致癌性的嵌合RNA。通过比较分析，他们最终锁定在肺癌细胞系中检出率最高（46.15%）的KANSL1-ARL17A嵌合RNA（命名为chKANSARL）进行后续研究。RT-PCR、qRT-PCR和Sanger测序结果均证实chKANSARL在A549和H446肺癌细胞中特异性表达，其由KANSL1的第3号外显子与ARL17A的第3号外显子剪接而成。
验证chKANSARL源自KANSARL融合基因
研究团队建立了“二分巢式PCR”方法，通过逐步靠近预测融合位点的引物进行多轮PCR扩增，最终通过Sanger测序确认了KANSL1基因的内含子3与ARL17A基因的内含子2之间存在基因组水平的融合事件，从而证实了chKANSARL是KANSARL融合基因的转录产物。
chKANSARL促进细胞增殖、迁移、侵袭并在免疫缺陷鼠中加速异种移植瘤生长
功能实验表明，在正常支气管上皮细胞BEAS-2B中过表达chKANSARL可显著增强细胞增殖、迁移和侵袭能力，而在H446肺癌细胞中敲低chKANSARL则抑制这些恶性表型。蛋白质印迹 (Western Blot) 未检测到融合蛋白，提示chKANSARL可能作为非编码RNA发挥作用。体内实验进一步证明，过表达chKANSARL的H446细胞在NCG小鼠皮下形成的肿瘤其质量和体积均显著大于对照组，且肿瘤组织Ki-67蛋白表达升高，表明细胞增殖活跃。
鉴定并功能分析融合环状RNA KANSL1-ARL17A (F-circKA)
研究人员利用针对反向剪接接头的发散引物，在肺癌细胞中鉴定出KANSARL融合基因产生的环状RNA转录本，命名为F-circKA。RNase R消化实验证实其环状结构，细胞定位实验显示F-circKA主要存在于细胞质中。功能预测分析表明，F-circKA可能通过吸附miRNA参与肺癌的发生发展。
F-circKA促进细胞增殖、迁移和侵袭
与chKANSARL类似，过表达F-circKA能促进BEAS-2B细胞的增殖、迁移和侵袭，而敲低F-circKA则抑制H446细胞的这些恶性表型，证明F-circKA本身也具有独立的致癌功能。
F-circKA调控chKANSARL表达并协同促进恶性表型
研究发现，在天然表达chKANSARL的H446细胞中过表达F-circKA会导致chKANSARL表达水平上调，而敲低F-circKA则会降低chKANSARL表达。共表达和共干扰实验表明，F-circKA和chKANSARL在促进细胞增殖、迁移和侵袭方面存在协同效应。
F-circKA通过miR-6860调控chKANSARL表达
机制探索表明，F-circKA作为竞争性内源RNA (ceRNA)，通过其序列上的三个结合位点吸附miR-6860（一种潜在的肿瘤抑制性miRNA），从而解除miR-6860对chKANSARL的抑制作用。双荧光素酶报告基因实验证实了F-circKA与miR-6860之间的直接结合。挽救实验进一步证明，抑制miR-6860可以逆转因敲低F-circKA导致的细胞恶性表型减弱和chKANSARL表达下降。
研究结论与讨论部分指出，这项工作不仅鉴定出KANSARL融合基因的两个致癌转录本chKANSARL和F-circKA，更重要的是阐明了两者之间通过F-circKA/miR-6860/chKANSARL轴实现的协同致癌机制。chKANSARL主要定位于细胞核，可能参与核内调控，而F-circKA定位于细胞质，通过吸附miR-6860来稳定chKANSARL。这种线性和环状转录本之间的功能耦合，揭示了对融合基因产物需要作为一个整合系统来研究的新视角。该研究建立的“二分巢式PCR”方法为验证嵌合RNA的基因组起源提供了新技术。F-circKA/miR-6860/chKANSARL轴为肺癌治疗提供了多个潜在的干预靶点，且F-circKA因其胞质丰度可能成为良好的诊断生物标志物。然而，研究仍需在患者样本中进一步验证其临床相关性，并深入探索chKANSARL在细胞核内的具体功能机制。该研究深化了对融合基因生物学复杂性的理解，为针对融合驱动型癌症的靶向治疗开辟了新途径。
