我院姚帆教授發(fā)表胰腺癌轉(zhuǎn)移點(diǎn)評(píng)文章
日前，國際細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域期刊Nature Cell Biology以“piRNA-unbound PIWIL1 promotes metastasis”為題在線點(diǎn)評(píng)了同期來自中科院上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所劉默芳團(tuán)隊(duì)的研究成果，詳細(xì)介紹了piRNA結(jié)合蛋白在胰腺癌轉(zhuǎn)移中的重要作用，指出該研究豐富了腫瘤研究領(lǐng)域?qū)?/span>piRNA結(jié)合蛋白不依賴piRNA結(jié)合的生物學(xué)功能的認(rèn)識(shí)。
點(diǎn)評(píng)介紹說，Piwi蛋白主要在睪丸中表達(dá)，通過與piRNAs（Piwi-interacting RNAs）結(jié)合，起到沉默轉(zhuǎn)座因子和保護(hù)基因組穩(wěn)定性的作用，進(jìn)而在哺乳動(dòng)物生殖細(xì)胞發(fā)育和配子發(fā)生中發(fā)揮了重要功能。早期研究發(fā)現(xiàn)，Piwi家族的兩個(gè)成員PIWIL1和PIWIL2在各類腫瘤組織中存在異常表達(dá)，但是它們對(duì)應(yīng)的piRNA在腫瘤中的表達(dá)情況仍懸而未決。此外，Piwi蛋白在癌細(xì)胞中對(duì)piRNA的依賴性尚不清楚。在同期的Nature Cell Biology雜志上，劉默芳領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)首次證明，在沒有piRNA結(jié)合的情況下，PIWIL1作為APC/C E3泛素化連接酶復(fù)合物的激活因子，導(dǎo)致了細(xì)胞粘附蛋白Pinin的降解，從而促進(jìn)了胰腺癌的轉(zhuǎn)移（圖1）。
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圖1 PIWIL1功能與機(jī)制模式圖。上圖：在腫瘤細(xì)胞中，PIWIL1主要處于“apo state”，通過激活A(yù)PC/C復(fù)合物，靶向細(xì)胞粘附蛋白Pinin的降解，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移；下圖：在精子后期，與piRNA結(jié)合的PIWIL1蛋白被APC/C-26S蛋白酶體識(shí)別并降解，該調(diào)控是精子成熟的關(guān)鍵步驟。
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點(diǎn)評(píng)指出，該研究發(fā)現(xiàn)拓展了領(lǐng)域?qū)?/span>Piwi蛋白功能和APC/C復(fù)合物調(diào)控的認(rèn)識(shí)，并為胰腺癌轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制和治療策略提供了新的見解。此外，該工作證明Piwi蛋白可能會(huì)根據(jù)其piRNA的裝載狀態(tài)在正常生理狀態(tài)和疾病中發(fā)揮不同的作用。有趣的是，未結(jié)合piRNA的PIWIL1蛋白其身份從APC/C復(fù)合物的底物轉(zhuǎn)變?yōu)樵揈3泛素化連接酶的激活因子，進(jìn)而有效促進(jìn)細(xì)胞粘附蛋白Pinin的降解。
點(diǎn)評(píng)提出，隨著該工作的發(fā)表，同時(shí)也給相關(guān)領(lǐng)域帶來了一些更有意思的問題有待解答。首先，piRNA加載如何轉(zhuǎn)換PIWIL1與APC/C復(fù)合物之間的關(guān)系？其次，在腫瘤細(xì)胞中，PIWIL1和APC/C復(fù)合物之間的相互作用存在細(xì)胞周期的動(dòng)態(tài)變化，那么在細(xì)胞周期中piRNA的表達(dá)模式對(duì)PIWIL1和APC/C復(fù)合物之間動(dòng)態(tài)變化是否存在作用？最重要的是，在PIWIL1高表達(dá)的腫瘤中，誘導(dǎo)或者外源添加piRNA作為潛在治療胰腺癌的策略，值得進(jìn)一步深入研究。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)與健康學(xué)院、生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授姚帆博士是該點(diǎn)評(píng)文章的第一作者，非編碼RNA和腫瘤轉(zhuǎn)移領(lǐng)域馬莉教授為通訊作者。
文章出處鏈接：https://www.nature.com/articles/s41556-020-0502-3
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