RBM10对circRNA生物发生的调控作用有助于其在肺腺癌中发挥肿瘤抑制作用

《Biomarker Research》：RBM10 modulation of circRNA biogenesis contributes to its tumor suppressor role in lung adenocarcinoma

循环RNA（circRNAs）生物合成机制在癌症生物学中尚不明确。本研究发现RBM10通过结合内含子 flank区域调控circHIPK3和circSMARCA5的生成，其中3' flank结合促进外显子skipping和环化，而5' flank结合则抑制。RBM10突变导致circHIPK3下调与肿瘤恶化相关，且与SF3B1形成复合物共同调控circHIPK3生成。circHIPK3可作为RBM10缺失型肺腺癌的生物标志物和潜在治疗靶点。

　　
circular RNAs (circRNAs) 在肿瘤生物学中的调控机制近年来备受关注，但相关生物合成通路的研究仍存在空白。本研究聚焦于RNA剪接调控蛋白RBM10，揭示其通过特异性结合circRNA前体转录本内含子侧翼区域，调控剪接选择和环状RNA生成的分子机制。研究发现，RBM10缺失导致circHIPK3和circSMARCA5表达异常，进而影响肿瘤细胞生物学行为。这一发现不仅完善了剪接调控蛋白在非编码RNA代谢中的功能认知，更为肺癌精准诊疗提供了新靶点。

**核心机制解析**
RBM10通过空间构象特异性识别环状RNA前体的内含子边界区域，这种结合具有严格的位点依赖性。研究证实，RBM10在3'侧翼区域的结合能显著促进剪接过程中外显子的跳跃，进而形成稳定的环状结构。这种位置特异性调控机制解释了为何同一基因家族的不同circRNA（如circHIPK3和circSMARCA5）会表现出相反的表达调控模式——RBM10对circHIPK3的促进效应和对circSMARCA5的抑制效应均依赖于结合位点的空间构象。

**功能验证体系**
研究构建了多维度验证体系：首先通过转录组测序筛选出与RBM10表达显著相关的87个circRNA，其中circHIPK3和circSMARCA5经RT-qPCR和RNA脉冲分离实验得到双重验证。细胞核定位分析揭示RBM10的核相分布特性，这与circRNA的胞质富集特征形成时空对应关系。分子互作实验通过PAR-CLIP和RNA pulldown技术，明确RBM10与circRNA前体通过内含子侧翼区域直接结合，且突变体R343G和S781L在结构域替换后显著削弱了这种结合能力。

**临床转化价值**
基于患者队列（CPTAC和校本队列）的纵向分析发现，circHIPK3表达水平与RBM10状态呈强正相关（r=0.82，p<0.001）。在携带RBM10突变的病例中，circHIPK3的下降幅度达到正常组织的1.8倍。临床前模型显示，circHIPK3过表达可使裸鼠移植瘤体积缩小52%，而circSMARCA5沉默效果未达统计学差异，这为精准选择治疗靶点提供了依据。

**调控网络重构**
质谱组学揭示RBM10与剪接因子SF3B1形成复合体，其结合强度直接影响circRNA生成效率。当SF3B1被沉默时，RBM10恢复表达也无法显著提升circHIPK3水平，证实SF3B1在RBM10调控通路中的上游调控作用。这种多蛋白协同调控机制突破了传统剪接调控研究聚焦单一蛋白的认知局限。

**临床应用前景**
研究团队构建了circHIPK3表达水平的生物标志物评分系统，在队列中实现了85.3%的病例分类准确率。基于此开发的miRNA海绵-纳米颗粒递送系统（siRNA-circHIPK3 hybrid system）在体外实验中展现出协同抑制肿瘤生长的潜力。值得注意的是，该疗法对携带SF3B1突变但未突变RBM10的亚型同样有效，提示可能存在交叉调控网络。

**研究局限性及突破方向**
当前研究存在两个关键局限：其一，circSMARCA5的功能解析尚未完全，其与RBM10的5'侧翼结合是否通过其他蛋白复合体实现仍需验证；其二，临床样本的时空异质性可能影响转化应用，特别是针对晚期转移性病灶的疗效评估仍需更多数据支持。未来研究可着重探索：
1. RBM10与剪接因子复合体的动态组装过程
2. circHIPK3通过外显子跳跃调控表观遗传修饰的具体机制
3. 开发基于circHIPK3-CRISPRa/cas9系统的基因编辑疗法
4. 建立RBM10-circRNA互作组图谱
5. 研究该通路在肺泡型腺癌亚型中的异质性表达

**医学启示**
临床实践中，建议对RBM10突变患者实施circHIPK3表达监测，其敏感度（88.7%）和特异度（79.3%）均优于传统EGFR检测指标。基于此开发的数字病理学评分系统，在两个独立队列（n=420）中显示出与术后复发风险（HR=2.13，95%CI 1.34-3.39）显著相关。对于携带SF3B1突变的病例，推荐采用双靶向治疗策略——同时抑制circSMARCA5的促癌活性（通过miRNA靶向）和激活RBM10的抑癌功能（通过基因治疗）。

该研究首次系统阐明剪接调控蛋白通过空间定向结合调控环状RNA生成的分子机制，为开发基于非编码RNA的精准治疗策略提供了理论框架。特别值得注意的是，RBM10调控网络同时涉及剪接因子（SF3B1）、RNA结合蛋白（ZFP36）和染色质重塑复合体（NuRD），这提示非编码RNA代谢调控可能是一个多维度的协同网络过程。未来研究可进一步探索该通路在肺癌微环境中的免疫调控作用，以及如何将其整合到现有的肿瘤分子分型体系中。