SNW1通过调控SRPK1剪接促进膀胱癌淋巴转移的机制研究

《iScience》:SNW1 promotes lymphatic metastasis in bladder cancer by modulating SRPK1 splicing

【字体: 时间:2026年02月09日 来源:iScience 4.1

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  本研究针对膀胱癌(BCa)淋巴转移(LN)预后差、缺乏有效疗法和可靠生物标志物的问题,揭示了剪接因子SNW1通过与NUDT21/CPSF6相互作用调控SRPK1基因剪接,从而促进膀胱癌转移的新机制。研究发现SRPK1抑制剂SRPIN340能有效抑制转移,为膀胱癌治疗提供了新的潜在靶点。

  
膀胱癌是全球常见的泌尿系统恶性肿瘤,其中淋巴转移是患者预后不良的主要因素。尽管近年来免疫检查点抑制剂、靶向治疗和抗体偶联药物等新型疗法不断涌现,但转移性膀胱癌患者的总体生存率仍不理想。更棘手的是,由于缺乏可靠的预测性生物标志物(如肿瘤突变负荷、分子亚型或基因表达谱),临床医生在为转移性膀胱癌患者选择最佳治疗方案时常常面临困难。因此,深入探索膀胱癌淋巴转移的分子机制,寻找新的治疗靶点和预后标志物,成为当前膀胱癌研究领域亟待解决的关键科学问题。
在这项发表于《iScience》的研究中,研究人员将目光投向了RNA剪接这一重要的基因表达调控过程。RNA剪接是真核细胞中普遍存在的生物学过程,对于调节基因表达和增强蛋白质组复杂性至关重要。剪接失调是驱动癌症转移和侵袭的重要机制之一。例如,在乳腺癌中,RNA剪接已被证明可以调节肺转移过程。然而,RNA剪接在膀胱癌淋巴转移中的具体作用机制尚不清楚。
为了开展这项研究,研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过对17对肌层浸润性膀胱癌组织和癌旁正常组织进行蛋白质组学分析,发现差异表达蛋白最显著富集于剪接体通路。研究还采用了纳米孔全长转录组测序技术分析SNW1调控的选择性剪接事件,并通过体外细胞迁移侵袭实验、体内裸鼠腘窝淋巴转移模型、RNA免疫共沉淀、蛋白质免疫共沉淀等技术验证分子机制。临床样本分析包括了从南京鼓楼医院收集的72例膀胱癌组织和32例癌旁正常组织。
SNW domain-containing protein 1 is associated with lymph nodes metastasis in bladder cancer
研究人员首先通过蛋白质组学分析发现,在膀胱癌组织中,剪接体通路是最显著富集的信号通路。在该通路中,SNW1在癌组织中的表达显著升高。免疫组化结果证实,SNW1在膀胱癌组织中的表达明显高于癌旁正常组织,且在伴有淋巴转移的膀胱癌细胞中表达进一步增加。数据库分析显示,SNW1高表达的膀胱癌患者总体生存率和无病生存率显著降低,表明SNW1高表达与膀胱癌淋巴转移和不良预后密切相关。
SNW domain-containing protein 1 enhances the metastatic potential of bladder cancer cells
为了验证SNW1在肿瘤转移中的功能,研究人员通过RNA干扰技术敲低SNW1表达,发现这显著抑制了膀胱癌细胞的迁移和侵袭能力。相反,过表达SNW1则增强了癌细胞的转移特性。在动物实验中,研究人员建立了裸鼠腘窝淋巴转移模型,发现SNW1敲低显著减少了癌细胞向腘窝淋巴结的转移,进一步证实了SNW1在促进膀胱癌淋巴转移中的关键作用。
SNW domain-containing protein 1 regulates the RNA splicing of serine/arginine-rich protein-specific kinase 1
机制探索方面,研究人员通过纳米孔全长转录组测序发现,SNW1 knockdown后,263个转录本发生显著改变,其中SRPK1基因产生了两种表达模式相反的转录本:长转录本SRPK1-L表达下降,而短转录本SRPK1-S表达上升。进一步实验证实,SNW1直接与SRPK1前体mRNA的内含子区域结合,调控其剪接过程。SNW1过表达增加了SRPK1-L的表达,降低了SRPK1-S的表达,同时影响了SRPK1蛋白水平。
Serine/arginine-rich protein-specific kinase 1-L plays a critical role in promoting bladder cancer metastasis
研究人员发现,特异性敲低SRPK1-L会降低SRPK1蛋白表达,并显著抑制膀胱癌细胞的迁移和侵袭,而敲低SRPK1-S则无明显影响。此外,SRPK1抑制剂SRPIN340在体外和体内实验中均能有效抑制膀胱癌细胞的转移能力,表明靶向SRPK1可能成为膀胱癌治疗的潜在策略。
Serine/arginine-rich protein-specific kinase 1 is an effector that mediates the prometastatic function of SNW domain-containing protein 1
回复实验显示,在SNW1敲低的细胞中过表达SRPK1-L,能够恢复因SNW1缺失而抑制的癌细胞运动性和侵袭性。同时,SRPIN340处理能够减弱由SNW1过表达增强的迁移和侵袭能力,证明SNW1促进膀胱癌淋巴转移的效应依赖于SRPK1的表达。
SNW domain-containing protein 1 interacts with cleavage and polyadenylation specific factor 6/nudix hydrolase 21 to regulate the serine/arginine-rich protein-specific kinase 1 splicing
研究人员通过蛋白质质谱分析发现,SNW1与剪接因子NUDT21和CPSF6存在相互作用。实验证实,SNW1与NUDT21/CPSF6形成复合物,共同调控SRPK1的剪接过程。敲低NUDT21或CPSF6会产生与SNW1敲低相似的效应,即SRPK1-L表达下降,SRPK1-S表达上升。
SNW domain-containing protein 1 expression positively correlates with serine/arginine-rich protein-specific kinase 1 expression in bladder cancer
临床样本分析显示,SNW1和SRPK1在膀胱癌组织中的表达呈正相关,且在伴有淋巴转移的癌组织中表达更高,进一步支持了SNW1-SRPK1轴在膀胱癌淋巴转移中的重要作用。
研究结论与讨论部分强调,该研究首次揭示了SNW1通过调控SRPK1剪接促进膀胱癌淋巴转移的新机制,为理解剪接调控在癌症转移中的作用提供了新的视角。SNW1与NUDT21/CPSF6相互作用调控SRPK1剪接的发现,不仅深化了对膀胱癌转移机制的认识,也为开发新的治疗策略奠定了基础。特别是SRPK1抑制剂SRPIN340在实验中展现出的抗转移效果,提示靶向该信号轴可能成为膀胱癌治疗的新方向。该研究的意义在于将RNA剪接调控与膀胱癌淋巴转移联系起来,为这一预后极差的疾病提供了新的生物标志物和潜在治疗靶点。
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