《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》：Circ-0058514 promotes esophageal cancer progression via the miR-301b/COL1A1 axis
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本研究聚焦于食管鳞状细胞癌（ESCC）中一种关键的环状RNA——circ-0058514。为解决其促癌机制不明的科学问题，研究人员深入探索了circ-0058514如何通过调控miR-301b/COL1A1信号轴来影响食管癌细胞的恶性行为。研究结果证实，敲低circ-0058514可通过上调miR-301b进而抑制COL1A1蛋白表达，从而有效抑制癌细胞增殖与侵袭并促进其凋亡。这为ESCC的靶向治疗和诊断生物标志物开发提供了一个新的潜在作用轴。
食管癌，作为一种常见的消化道恶性肿瘤，尤其在中国高发，其中超过90%的病例属于食管鳞状细胞癌（Esophageal Squamous Cell Carcinoma， ESCC）。尽管临床诊疗手段不断进步，但ESCC患者的五年生存率仍然不容乐观，长期低于20%。这背后反映的是我们对这种疾病发生和发展的深层分子机制了解仍然有限。肿瘤的发生是一个多因素、多步骤的复杂过程，涉及众多基因和信号通路的异常。近年来，非编码RNA（non-coding RNA）家族，特别是环状RNA（circular RNA， circRNA），在癌症中的调控作用引起了科学家的广泛兴趣。这些没有“尾巴”的闭合环状RNA分子因其结构稳定、表达具有组织特异性，被认为是潜在的癌症诊断标志物和治疗靶点。其中，circ-0058514在乳腺癌等癌症中已被发现具有促癌作用，但它在食管癌中扮演什么角色，又是通过怎样的“电路”来操控癌细胞命运的，仍是一个待解的谜团。为此，中山大学附属第一医院肿瘤内科的研究团队在《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》上发表了一项研究，为我们揭开了circ-0058514在食管癌中作用机制的神秘面纱。
为了探索circ-0058514在食管癌中的功能，研究人员主要运用了以下几项关键技术方法：首先，他们使用了人食管鳞癌细胞系Eca109和永生化正常食管上皮细胞系HET-1A作为研究模型。其次，通过实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-PCR）检测了circ-0058514和miR-301b的表达水平。接着，利用小干扰RNA（siRNA）和微小RNA（miRNA）模拟物/抑制剂进行细胞转染，以操纵目标分子的表达。然后，通过CCK-8法评估细胞增殖，Transwell小室实验检测细胞侵袭能力，流式细胞术（使用Annexin V-FITC/PI双染）量化细胞凋亡率，以及蛋白质印迹法（Western blot）测定COL1A1蛋白的表达量。最后，借助生物信息学预测和双荧光素酶报告基因实验，验证了circ-0058514、miR-301b和COL1A1三者之间的靶向调控关系。
研究结果部分通过一系列严谨的实验，逐步揭示了circ-0058514的作用机制。
3.1. 细胞中miR-301b和circ-0058514相对表达量的比较
研究人员首先比较了circ-0058514和miR-301b在正常与癌细胞中的表达差异。结果发现，与永生化正常食管上皮细胞HET-1A相比，在食管癌Eca109细胞中，miR-301b的表达显著下调，而circ-0058514的表达则呈现相反的趋势，即显著上调。这初步提示两者在食管癌中可能具有拮抗作用，且circ-0058514可能具有致癌特性。
3.2. 敲低circ-0058514可抑制食管癌细胞的增殖和侵袭并促进凋亡
为了验证circ-0058514的功能，研究人员在Eca109细胞中敲低了其表达。实验结果显示，与阴性对照组相比，敲低circ-0058514能显著抑制癌细胞的增殖活力、减弱其侵袭能力、降低COL1A1蛋白的表达水平，同时提高细胞的凋亡率。这表明circ-0058514具有促进食管癌细胞生长、侵袭和抑制其死亡的作用。
3.3. 过表达miR-301b可抑制食管癌细胞的增殖和侵袭并促进凋亡
鉴于circ-0058514表达上调而miR-301b表达下调，研究人员进一步探究了miR-301b的功能。在Eca109细胞中过表达miR-301b后，观察到了与敲低circ-0058514相似的效果：细胞增殖和侵袭受到抑制，COL1A1蛋白表达下降，而细胞凋亡增加。这证明miR-301b在食管癌中扮演着肿瘤抑制因子的角色。
3.4. Circ-0058514与miR-301b/COL1A1轴的靶向关系
为了理清三者之间的分子联系，研究人员通过生物信息学预测和双荧光素酶报告基因实验进行了验证。实验证实，circ-0058514可以直接靶向结合miR-301b，而miR-301b又可以靶向结合COL1A1基因的3‘非翻译区（3’UTR）。当共转染野生型的circ-0058514或COL1A1报告质粒与miR-301b模拟物时，荧光素酶活性被显著抑制；而突变结合位点后，这种抑制作用则消失。这为circ-0058514作为竞争性内源RNA（ceRNA）“海绵”吸附miR-301b，从而解除miR-301b对下游靶基因COL1A1的抑制，这一调控轴提供了直接证据。
3.5. Circ-0058514通过调控miR-301b/COL1A1轴抑制食管癌细胞的增殖和侵袭并促进凋亡
最后，为了确认整个轴线的功能，研究人员进行了拯救实验。他们同时敲低circ-0058514并抑制miR-301b（即共转染si-0058514和anti-miR-301b）。结果发现，与单独敲低circ-0058514相比，同时抑制miR-301b可以部分逆转因敲低circ-0058514所带来的抗癌效果，即细胞增殖和侵袭能力有所恢复，COL1A1蛋白表达回升，而细胞凋亡减少。这一结果有力地证明，circ-0058514正是通过调控miR-301b/COL1A1轴来影响食管癌细胞的恶性表型的。
综上所述，本研究得出结论：在食管鳞状细胞癌中，环状RNA circ-0058514表达上调，它通过充当分子“海绵”吸附并抑制肿瘤抑制因子miR-301b，从而解除miR-301b对其靶基因COL1A1的抑制作用，最终导致COL1A1蛋白表达升高，进而促进食管癌细胞的增殖、侵袭并抑制其凋亡。这一circ-0058514/miR-301b/COL1A1信号轴的发现，不仅阐明了一种新的食管癌发病分子机制，丰富了非编码RNA调控网络的知识，也为ESCC的临床诊疗提供了新的思路。从转化医学角度看，circ-0058514因其环状结构的稳定性，有潜力开发为液体活检（如检测血液中的外泌体）的诊断生物标志物；而针对该轴线的任一环节（如使用反义寡核苷酸ASO靶向敲低circ-0058514，或递送miR-301b模拟物）进行干预，都可能成为未来治疗食管癌的新型策略。当然，研究作者也坦诚指出了工作的局限性，例如仅使用了单一细胞系进行体外实验，缺乏动物体内实验和临床样本的验证等，这些正是未来研究需要深化的方向。无论如何，这项研究为我们理解食管癌的复杂性添上了一块重要的拼图，并指明了潜在的新靶点。
