云南网讯(通讯员 陆继才 熊秋霞)7月28日,记者从昆明医科大学第一附属医院获悉,近日,昆明医科大学第一附属医院段勇专家团队与中国科学院昆明动物研究所陈勇彬和杨翠萍研究员合作研究,发现非编码RNA在非小细胞肺癌(NSCLC)的发生和发展过程中起着重要作用,并在《Signal transduction and targeted therapy》上在线发表了题为“miR-133b targets NCAPH to promote β-catenin degradation and reduce cancer stem cell maintenance in non-small cell lung cancer”的研究论文。

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段勇教授团队长期从事临床检验医学研究,前期通过组学分析方法,筛选获得一系列在NSCLC肿瘤组织与癌旁组织差异表达的非编码microRNA,其中发现miR-133b在非小细胞肺癌患者的肿瘤组织和外周血的血清中,相比正常人群低表达。

中科院昆明动物所的陈勇彬研究员课题组,长期利用遗传进化生物学、发育生物学、肿瘤学交叉学科的研究特点和优势,筛选高原哺乳动物低氧等极端环境进化适应的关键候选基因,并探究其在低氧实体瘤中的功能与分子机制,为低氧实体瘤新生物标志物的挖掘提供了新的研究策略。例如,前期研究发现,凝缩蛋白家族成员之一,NCAPH在多种低氧实体瘤中高表达。

通过合作研究发现,miR-133b靶向调控NCAPH在NSCLC中的表达水平。NCAPH高表达,抑制β-catenin蛋白的泛素化修饰和降解过程,进而在肿瘤干细胞中持续激活Wnt信号通路活性,促进非小细胞肺癌的进展和化疗耐受,成为了非小细胞肺癌的“杀手”。

该研究发现 NCAPH 较低抑制了肿瘤细胞增殖;并通过 BrdU 掺入实验测定 DNA 合成能力,发现 BrdU 阳性细胞群体显著减少,且促进细胞增殖的关键蛋白元件表达下调。为了破译潜在分子机制,该研究再次应用 KEGG 分析和网络源可用数据集,发现 Wnt 信号通路与 miR-133b 和 NCAPH 表达水平密切相关。然后该研究进行了 TOP Flash 荧光素酶报告基因和实时 RT-PCR 分析以检查经典 Wnt 信号通路的活性,发现 Wnt信号通路的下游靶基因: Axin2、c- Myc 和cyclin D1等在 NCAPH 敲低或 miR-133b 过表达时表达水平降低。该研究检测到内源性 NCAPH 蛋白与 β-连环蛋白( β-catenin)物理相互作用,而外源性 Akt1/β-连环蛋白复合物的形成被 NCAPH 过表达消除。

越来越多的证据表明,由于染色体不稳定性,人类凝聚素的功能障碍会导致人类癌症。与之前 miR-133b 过表达后抑制 NSCLC 中细胞生长、迁移和侵袭的发现一致,该研究证明 miR-133b 下游靶点 NCAPH 可以与 Akt1 竞争与 β-catenin 形成复合物,这反过来抑制 β-catenin 磷酸化和泛素介导的蛋白质降解。

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总之,该研究首次表征 miR-133b/NCAPH 轴在非小细胞肺癌肿瘤干细胞和肿瘤恶性进展中发挥了重要功能,为未来 NSCLC 提供潜在的诊断和治疗新生物标志物。