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RBM7と乳がんへの影響

RBM7が代替スプライシングを通じて癌の進行にどのように影響するかを調べる。

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目次

代替スプライシングは、1つの遺伝子が複数のタイプのメッセンジャーRNA(mRNA)転写物を生産できるプロセスだよ。これによって、限られた数の遺伝子から異なるタンパク質のバリアントが作られるんだ。代替スプライシングのおかげで、生物は多様なタンパク質や特性を持てて、特に人間のような複雑な生物には重要なんだ。

細胞内では、初期のmRNAの形である前駆体mRNA(pre-mRNA)がスプライシングというプロセスを経るよ。スプライシング中に、mRNAの一部が取り除かれて、残った部分であるエクソンがつながるんだ。このプロセスは、スプライセームと呼ばれる大きな分子機械によって行われるんだ。スプライセームは、pre-mRNA内の特定の配列を見つけて、エクソンを切って結合する場所を指示するんだ。

でも、時々スプライシングがうまくいかないことがあって、異常なmRNAやタンパク質が生成されることがあるよ。これがいろんな健康問題、特にがんを引き起こすことがあるんだ。がんの場合、スプライシングの変化は突然変異やスプライシングを制御するタンパク質の変化から起こるんだ。

代替スプライシングとがん

研究によると、代替スプライシングがうまくいかないと、いくつかの病気、特にがんの発症に寄与することがあるんだ。がんはスプライシングの仕方を変えて、がん細胞が成長したり広がったりするのを助けるタンパク質を生み出すことがあるんだ。

スプライシングに重要なタンパク質、例えばSF3B1やU2AF1は、がんでしばしば突然変異が見られるんだ。これらのタンパク質は、スプライセームがpre-mRNA内のスプライス部位を認識するのを助けるんだ。例えば、SF3B1の突然変異は、クロマチンリモデリングに関与するBRD9というタンパク質のスプライシングにエラーを引き起こすことがあるんだ。

乳がん:ケーススタディ

乳がんは女性に診断される最も一般的ながんの1つで、世界中でがんによる死亡の主要な原因なんだ。乳がんの治療の大きな課題は、転移で、これはがん細胞が元の腫瘍から体の他の部分に広がることを指すんだ。

代替スプライシングのような特定のプロセスが転移にどう寄与するかを理解するのは、より良い治療法を見つけるために重要なんだ。転移は複雑な一連のステップで、細胞が上皮型からより移動性のある型に移行したり、周囲の組織に侵入したり、血液やリンパ系を通じて広がったりして、最終的に他の臓器に新しい腫瘍を形成するんだ。

RNA結合タンパク質の役割

RNA結合タンパク質(RBP)は、スプライシングを含むRNAに関するさまざまなプロセスを調整する重要な分子なんだ。特にRBM7というRBPは、RNAの監視を助けることが知られていて、遺伝子のスプライシングにも関与しているかもしれないんだ。

研究によると、乳がんでRBM7の活性が低下すると、特定の遺伝子のスプライシングの変化によって、より攻撃的ながんの挙動に繋がることがあるんだ。例えば、RBM7はMFGE8というタンパク質のスプライシングに影響を与えることがあるよ。

RBM7レベルが低下したときの影響は?

RBM7のレベルが低いと、MFGE8の標準形が減って、短い形が増えるんだ。標準形のMFGE8-Lは、がん細胞の移動や侵入を減少させるのに対して、短い形のMFGE8-Sはその逆で、乳がん細胞の攻撃的な行動を増加させるんだ。

研究では、RBM7レベルが低いがん細胞が他の組織に移動したり侵入したりする可能性が高いことがわかったんだ。これから、RBM7の適切なレベルを維持することが、がんの進行を抑える手段かもしれないんだ。

乳がんにおけるRBM7の調査

RBM7が乳がんでどのような役割を果たしているかをよりよく理解するために、研究者たちはいくつかの人間の乳がんデータセットを調べたんだ。RBM7のレベルが低いと、患者の予後が悪化する傾向があり、しばしば進行した病期や全体の生存率が低いことがわかったんだ。

乳がんのサンプルを直接見たとき、転移性の組織では原発腫瘍と比べてRBM7のレベルが低いことが明らかになったんだ。重要な発見には、以下が含まれるよ:

  • 進行した乳がん患者はRBM7の発現が低かった。
  • リンパ節陽性のケースでは、RBM7の発現がリンパ節に関与しない人よりも減少することが多かった。

RBM7ノックダウンの影響

研究者たちは、特定の技術を使って乳がん細胞のRBM7レベルを減少させたんだ。これにより、発現される遺伝子に顕著な変化が見られたんだ。細胞移動や新しい血管の形成に関連する多くの遺伝子が、RBM7がノックダウンされることでアップレギュレーションされたんだ。

がん細胞を注入した動物モデルを使った研究では、RBM7の減少が肺転移の増加につながることが示されたんだ。さらに、RBM7がない細胞はより容易に移動することがわかって、がんの攻撃性を制御する上でRBM7の重要性が示されたんだ。

RBM7の機能のメカニズム

RBM7が分子レベルでどのように機能するかを明らかにするために、科学者たちはスプライシングイベントとの関係を調べたんだ。RBM7の存在は多くのスプライシングの結果に影響を与えることがわかったんだ。RBM7がないと、特定のスプライスバリアントに顕著な変化が見られ、スプライシング調整因子としての役割を示しているんだ。

研究者たちがMFGE8のスプライシングの変化を特に分析したとき、RBM7をノックダウンすると重要なエクソンがスキップされ、短く、あまり有益でないバージョンのタンパク質が生成されることがわかったんだ。

RBM7と他のタンパク質の相互作用

さらに調査を進めると、RBM7がさまざまなスプライシング因子と相互作用することがわかったんだ。例えば、RBM7はpre-mRNAの正確なスプライシングに必要なSF3B2というタンパク質に結合できることがわかったんだ。

この相互作用はMFGE8の正しいスプライシングに不可欠なようで、RBM7やSF3B2のいずれかのレベルが減ると、MFGE8のエクソン7がスキップされることがあるんだ。これから、両方のタンパク質がこの遺伝子の正しいスプライシングを保証するために協力して働いていることが示唆されているんだ。

RBM7とMFGE8の臨床的重要性

人間の乳がんサンプルでは、MFGE8の標準形と短い形のスイッチがRBM7のレベルと密接に関連していたんだ。MFGE8が含まれるエクソンを持つ形を多く表現している患者は、より良い生存結果を示していたんだ。

逆に、短いバリアントのレベルが高い人は予後が悪く、これらのタンパク質のレベルを監視することが乳がんの進行を評価する上で重要かもしれないんだ。

今後の治療への影響

RBM7がスプライシングを制御する方法を理解することで、乳がん治療の新しい道が開かれるかもしれないんだ。もしRBM7がMFGE8のスプライシングを調整するターゲットになり得るなら、がんの広がりを制限する戦略を開発するのに役立つかもしれないんだ。

さらに、RBM7はNF-kBシグナル経路に関与していて、その減少が新しい血管の形成(血管新生)を引き起こしたから、RBM7を制御することが腫瘍の成長や新しい血液供給のシグナルにも影響を与えるかもしれないんだ。

結論

RBM7、代替スプライシング、乳がんの間の複雑なつながりは、新しい診断ツールや治療の可能性を生み出す重要な研究領域を示しているんだ。異なるスプライシングイベントががんの進行にどのように寄与するかを理解すれば、患者の予後を改善するためのターゲット療法を開発するのに役立つかもしれないんだ。

RBM7のスプライシングにおける役割は、がんの進行のバイオマーカーとなる可能性と、新しい治療のターゲットとしての可能性があるんだ。今後の研究は、これらの経路を探求して、乳がんの理解と管理を高めるべきだよ。

オリジナルソース

タイトル: RBM7 deficiency promotes breast cancer metastasis by coordinating MFGE8 splicing switch and NF-kB pathway

概要: Aberrant alternative splicing is well-known to be closely associated with tumorigenesis of various cancers. However, the intricate mechanisms underlying breast cancer metastasis driven by deregulated splicing events remain largely unexplored. Here, we unveiled that RBM7 is decreased in lymph node and distant organ metastases of breast cancer as compared to primary lesions and low expression of RBM7 is correlated with the reduced disease-free survival of breast cancer patients. Breast cancer cells with RBM7 depletion exhibited an increased potential for lung metastasis compared to scramble control cells. The absence of RBM7 stimulated breast cancer cell migration, invasion, and angiogenesis. Mechanistically, RBM7 controlled the splicing switch of MFGE8, favoring the production of the predominant isoform of MFGE8, MFGE8-L. This resulted in the attenuation of STAT1 phosphorylation and alterations in cell adhesion molecules. MFGE8-L exerted an inhibitory effect on the migratory and invasive capability of breast cancer cells, while the truncated isoform MFGE8-S, which lack the second F5/8 type C domain had the opposite effect. In addition, RBM7 negatively regulates the NF-{kappa}B cascade and an NF-{kappa}B inhibitor could obstruct the increase in HUVEC tube formation caused by RBM7 silencing. Clinically, we noticed a positive correlation between RBM7 expression and MFGE8 exon7 inclusion in breast cancer tissues, providing new mechanistic insights for molecular-targeted therapy in combating breast cancer.

著者: Yang Wang, F. Huang, Z. Dai, J. Yu, C. Chen, D. Chen, J. Zhang, J. Zhao, W. Zhang, Y. Qi, X. Li, M. Li

最終更新: 2024-07-01 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.03.574004

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.03.574004.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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