南京医科大学张正东揭示吸烟促进膀胱癌恶化的相关生物学机制
2025-12-12
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iNature 流行病学研究表明,吸烟会促进膀胱癌进展,但其相关生物学机制仍有待阐明。 2025年12月5日,南京医科大学张正东、杜牧龙、郑瑞共同通讯在ACS Nano在线发表题为“Extracellular Vesicle-Packaged MIR4435-2HG Facilitates Cigarette Smoke-Induced Bladder Cancer Progression through Enolase 1-Dependent Glycolytic Reprogramming”的研究论文。该研究通过RNA测序、组织芯片及单细胞RNA测序技术,从膀胱癌组织中筛选出与吸烟相关、由细胞外囊泡(EV)包裹的长链非编码RNA(lncRNA)。研究人员在有吸烟史的膀胱癌患者尿液与血浆样本中,评估了EV包裹型lncRNA的临床应用价值,并借助CRISPR/Cas9基因编辑、海马细胞能量代谢分析及N4-乙酰胞苷(ac4C)乙酰化实验,在体内外深入探究了这类lncRNA发挥作用的潜在机制。研究发现,EV包裹的lncRNAMIR4435-2HG表达丰度较高,该分子最初由M2型巨噬细胞分泌,其分泌过程可被吸烟相关致癌物4-氨基联苯(4-ABP)诱导激活。 从作用机制来看,4-ABP通过诱导信号转导与转录激活因子6(STAT6)磷酸化,一方面促进M2型巨噬细胞极化,另一方面上调肉瘤融合蛋白(FUS)的表达;FUS进而直接介导MIR4435-2HG被包装进入M2型巨噬细胞来源的EV中,并被递送至受体肿瘤细胞内。进入肿瘤细胞后,定位于细胞核内的EV包裹型MIR4435-2HG会结合N-乙酰基转移酶10(NAT10),通过ac4C修饰增强糖酵解调控因子烯醇化酶1(ENO1)的稳定性。与此同时,位于细胞质的EV包裹型MIR4435-2HG可作为分子海绵吸附微小RNA-143-3p(miR-143-3p),从而上调ENO1的表达水平。上述过程最终激活PI3K-Akt信号通路,驱动肿瘤细胞糖酵解重编程,进而促进肿瘤发展。此外,摄取了EV包裹型MIR4435-2HG的受体肿瘤细胞会分泌趋化因子招募单核细胞,在M2型巨噬细胞与肿瘤细胞之间形成潜在的正反馈环路。综上,该研究证实EV包裹的MIR4435-2HG是膀胱癌的关键标志物,其在吸烟暴露状态下可介导细胞间通讯,为膀胱癌的预防与治疗提供了新思路。


近年来,细胞外囊泡(EVs)在包括膀胱癌在内的多种癌症细胞间通讯中的作用,受到了越来越多的关注。细胞外囊泡是一类直径约40~160nm的微小囊泡,其内包裹着信使RNA、长链非编码RNA、蛋白质等多种生物活性物质。作者及其他研究团队均发现,与环境污染物相关的细胞外囊泡包裹型长链非编码RNA,在多种疾病的发生发展中发挥关键作用。因此,深入探究吸烟相关的细胞外囊泡包裹型长链非编码RNA促进膀胱癌进展的机制,具有重要意义。
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c15108
