黑色素瘤(Melanoma)是一种高度恶性的皮肤肿瘤,近年来发病率显著上升,已成为常见的恶性肿瘤之一。其进展迅速、易转移,临床预后极差,严重威胁人类健康。MicroRNA(miRNA)是一类长度约18-25个核苷酸的非编码小RNA分子,通过与靶mRNA特异性结合,降解mRNA或抑制蛋白翻译,在转录后水平调控基因表达,参与多种生物过程的调控。洛克菲勒大学的研究人员对miRNA调控黑色素瘤发展的机制进行了系统研究,揭示了多种miRNA协同作用促进黑色素瘤转移的重要机制,相关成果发表于《Cell》期刊。
首先,研究者利用芯片技术对体外培养的肿瘤细胞系中miRNA表达谱进行全面分析,筛选出3个特异性高表达的miRNA(miR-1908、miR-199a-5p、miR-199a-3p)作为后续研究对象。实验证实,这些miRNA是黑色素瘤转移、血管生成和增殖的促进因子。它们的共同靶点是代谢蛋白载脂蛋白E(Apolipoprotein E, ApoE)和热休克转录因子DNAJA4,三者形成miRNA互作网络,协同沉默ApoE信号通路。肿瘤细胞分泌的ApoE可抑制侵袭和转移性内皮细胞招募,而DNAJA4则促进ApoE表达。这3个miRNA与ApoE的表达水平与黑色素瘤转移进程密切相关。进一步研究发现,这些miRNA在癌细胞中兼具细胞内和细胞外双重功能,揭示了转移相关miRNA网络的协同作用机制。最后,研究证实ApoE是抗血管生成和抑制转移的关键因子,并发现多个miRNA具有联合治疗黑色素瘤的潜力。
本研究通过对miRNA及其靶基因的深入分析,拓展了肿瘤研究领域,发现了具有特异性表达的miRNA,为黑色素瘤的早期诊断和治疗提供了新的理论依据。