Hsa_circ_0001944 promotes colorectal cancer progression through the miR- 665/IGF2BP1/PKM2 axis-mediated glycolysis
Diese Studie zeigt, dass hsa_circ_0001944 die Progression von kolorektalem Karzinom fördert, indem es als molekularer Schwamm für miR-665 fungiert, um IGF2BP1 hochzuregulieren, was in der Folge die PKM2-vermittelte Glykolyse und das Tumorwachstum verstärkt.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Kolorektales Karzinom ist eine furchterregende Krankheit, die sich in ihren frühen Stadien oft versteckt, was es schwierig macht, sie zu entdecken, bevor sie streut. Um zu verstehen, wie dieser Krebs wächst und streut, schauen Wissenschaftler über die DNA, die unsere Gene ausmacht, hinaus und untersuchen die komplexen chemischen Botschaften, die Zellen zur Kommunikation nutzen. Unter diesen Botenstoffen sind zirkuläre RNAs, winzige Schleifen aus genetischem Material, die keine Proteine kodieren, sondern statregierend wirken, indem sie andere Gene an- oder ausschalten. Eine weitere Gruppe von Botenstoffen, bekannt als Mikro-RNAs, sind kleine Stränge, die spezifische Gene stummschalten können. Wenn diese Kommunikationssysteme fehlerhaft arbeiten, können Zellen die Kontrolle verlieren, zu schnell wachsen und gesundes Gewebe infiltrieren. Das Verständnis darüber, wie diese Moleküle interagieren, bietet einen Weg, das Innenleben des Krebses zu sehen und potenziell neue Wege zu finden, ihn zu stoppen.
Forscher mehrerer Krankenhäuser in Anhui, China, richteten ihre Aufmerksamkeit auf eine spezifische zirkuläre RNA namens hsa_circ_0001944. Sie wollten wissen, ob dieses Molekül eine Rolle bei der Progression des kolorektalen Karzinoms spielt. Durch die Untersuchung von Gewebeproben von Patienten und das Kultivieren von Krebszellen im Labor entdeckten sie, dass diese zirkuläre RNA in krebsartigem Gewebe in viel höheren Mengen vorhanden ist als in gesundem Gewebe. Sie befindet sich schwimmend im Hauptteil der Zelle, dem Zytoplasma, und nicht im Zellkern, wo die DNA gespeichert ist. Als die Wissenschaftler die Menge dieser RNA in Krebszellen reduzierten, hörten die Zellen auf, so schnell zu wachsen, und verloren ihre Fähigkeit, sich zu bewegen und zu verbreiten. In Experimenten, bei denen sie diese modifizierten Zellen in Mäuse injizierten, waren die gebildeten Tumore signifikant kleiner als jene, die von Zellen mit normalen Mengen der RNA gebildet wurden. Dies deutet darauf hin, dass hsa_circ_0001944 als ein Treiber fungiert, der den Krebs vorantreibt.
Um zu verstehen, wie dieses Molekül arbeitet, verfolgte das Team den Pfad seines Einflusses. Sie fanden heraus, dass hsa_circ_0001_944 wie ein Schwamm wirkt, der eine spezifische Mikro-RNA namens miR-665 aufsaugt. Unter normalen Umständen hilft miR-665 dabei, das Krebswachstum in Schach zu halten, indem sie auf ein Protein namens IGF2BP1 abzielt. Wenn jedoch hsa_circ_0001944 reichlich vorhanden ist, saugt es so viel miR-665 auf, dass nicht mehr genügend davon übrig bleibt, um IGF2BP1 zu kontrollieren. Dies führt zu einem Anstau von IGF2BP1, was wiederum die Mengen eines anderen Proteins namens PKM2 steigert. PKM2 ist ein Schlüsselenzym, das den Zellen hilft, Zucker auf eine spezifische Weise zu verbrennen, die als aerobe Glykolyse bekannt ist. Dieser Stoffwechselprozess ist eine bevorzugte Energiequelle für sich schnell teilende Krebszellen. Die Forscher bestätigten diese Kette von Ereignissen, indem sie zeigten, dass, wenn sie den Schwamm-Effekt von hsa_circ_0001944 blockierten, die Mengen an miR-665 stiegen, IGF2BP1 sank und die Fähigkeit der Krebszellen, Zucker zu konsumieren und zu wachsen, verlangsamte. Umgekehrt, wenn sie die Zellen dazu zwangen, mehr IGF2BP1 zu produzieren, erhielten die Krebszellen ihr aggressives Verhalten zurück, selbst wenn der Schwamm entfernt wurde.
Die Studie untersuchte auch den Energieverbrauch dieser Zellen unter Verwendung spezialisierter Ausrüstung, die misst, wie viel Säure die Zellen freisetzen und wie viel Sauerstoff sie verbrauchen. Zellen mit hohen Mengen an hsa_circ_0001944 setzten mehr Säure frei, was darauf hindeutete, dass sie schnell Zucker verbrannten, während sie weniger Sauerstoff verbrauchten. Als die Forscher die RNA reduzierten, kehrte sich dieses Muster um: Die Zellen verbrannten weniger Zucker und verließen sich mehr auf Sauerstoff, ein Zeichen für einen langsameren, normaleren Stoffwechsel. Durch das Verknüpfen dieser Punkte kamen die Forscher zu dem Schluss, dass hsa_circ_0001944 das kolorektale Karzinom fördert, indem es einen spezifischen Signalweg kapert, der steuert, wie Zellen Energie erzeugen. Obwohl die Studie im Labor und in Mäusen durchgeführt wurde und das Team anmerkte, dass größere Studien notwendig sind, um diese Ergebnisse beim Menschen zu bestätigen, liefert die Arbeit eine klare Karte darüber, wie dieses spezifische Molekül das Krebswachstum befeuert. Es legt nahe, dass die gezielte Bekämpfung dieser zirkulären RNA oder der Proteine, die sie beeinflusst, eine neue Strategie zur Behandlung der Krankheit bieten könnte.
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