暨南大學石智團隊：相分離促進肝癌進展
近日，暨南大學石智團隊在期刊《Cell Death&Disease》上發(fā)表了題為“Phase separation of RNF214 promotes the progression of hepatocellular carcinoma”的研究論文，本研究中，研究人員研究了RNF214在HCC中的表達、功能和相分離。研究人員發(fā)現RNF214在HCC中高表達并與不良預后相關。RNF214作為癌基因促進HCC的增殖、遷移和轉移。研究人員發(fā)現RNF214發(fā)生了相分離，RNF214的CC結構域介導了其相分離。此外，CC結構域對于RNF214在HCC中的致癌功能是必需的。綜上所述，數據表明RNF214的相分離促進了HCC的進展。RNF214可能是HCC的潛在生物標志物和治療靶點。
背景知識
相分離是指在細胞內形成無膜細胞器或生物分子聚集體或液滴。這個過程包括生物分子從一個均勻的環(huán)境運動到一個更集中的階段，導致形成一個不那么擁擠和一個更擁擠的階段。通過相分離形成的冷凝液滴具有液體性質，包括球形、熔合和裂變。不同亞細胞無膜區(qū)室的形成，如應力顆粒、Cajal小體、核仁、剪接點和加工小體，都依賴于相分離。相分離可以由弱親和力和非特異性相互作用觸發(fā)，由參與相分離聚集體形成的蛋白質中發(fā)現的內在無序區(qū)域驅動。由內在無序區(qū)和低復雜性區(qū)促進的多價相互作用是細胞內相分離聚集體形成的控制因素。相分離主要是由蛋白質和核酸促進的，特別是DNA和RNA，它們是主要成分和調節(jié)劑。多種機制緊密調控著蛋白質相分離，受pH、溫度、離子濃度、滲透壓等物理因素的影響。
大約90%被診斷為肝癌的患者歸因于肝細胞癌(HCC)。HCC是世界上常見的人類惡性腫瘤之一，預計到2025年將達到100多萬例。HCC的危險因素包括乙型肝炎病毒(HBV)感染、酗酒肝硬化、糖尿病、肥胖等。盡管近期在肝細胞癌的全身治療方面取得了重大進展，但肝細胞癌的預后仍然令人沮喪。因此，闡明HCC發(fā)生和發(fā)展的機制基礎對于這種疾病的治療優(yōu)勢至關重要。
鑒于越來越多的證據表明異常相分離與癌癥之間存在相關性，但關于HCC與相分離之間相互作用的研究卻非常少。隨著相分離研究的深入，與相分離相關的網站和數據集越來越多。通過將生物信息學分析與廣泛的癌癥數據庫相結合，包括RNF214在內的越來越多的蛋白質逐漸成為人們關注的焦點。RNF214被稱為RING指蛋白214，由于其RING結構域結構，被認為是RING指蛋白家族的成員。人類RNF214位于染色體11q13.1上，包含一個CC結構域和一個RING指結構域，由703個氨基酸組成。盡管對RNF214的研究有限，但其環(huán)指結構域表明其功能為E3泛素連接酶，可能參與信號轉導、蛋白質降解和細胞應激反應等細胞過程。
敲除RNF214抑制HCC增殖
為了探索RNF214在HCC細胞中的潛在功能，研究人員選擇了內源性RNF214高表達的兩個細胞系SK-HEP-1和MHCC97H進行敲除。利用SK-HEP-1和MHCC97H細胞中的兩個單獨的sgRNA序列生成RNF214敲除單克隆細胞。蛋白免疫印跡實驗和基因組測序證實RNF214基因敲除。MTT法檢測敲除RNF214是否抑制HCC細胞的增殖，結果顯示敲除RNF214抑制SK-HEP-1和MHCC97H細胞株的生長。此外，集落形成實驗結果還顯示，RNF214的缺失減少了SK-HEP-1和MHCC97H細胞系的克隆數量。另外，裸鼠皮下異種移植的結果顯示，RNF214的缺失減少了SK-HEP-1和MHCC97H細胞系所產生的植入腫瘤的大小和質量。證據表明，當RNF214被敲除時，可以觀察到HCC增殖的抑制。
敲除RNF214抑制HCC增殖
敲除RNF214可抑制HCC的遷移和轉移
為了探討敲除RNF214是否影響HCC細胞的遷移，研究人員進行了傷口愈合實驗，結果顯示敲除RNF214減少了SK-HEP-1和MHCC97H細胞的遷移距離。同樣，遷徙實驗結果顯示，敲除RNF214降低了SK-HEP-1和MHCC97H細胞的遷移能力。為了進一步研究RNF214基因敲除對HCC細胞轉移的影響，研究人員通過裸鼠尾靜脈注射細胞建立了肝癌細胞肺轉移模型。結果顯示，RNF214的缺失減少了SK-HEP-1和MHCC97H細胞產生的肺轉移瘤的數量。這些數據表明，敲除RNF214可抑制HCC的遷移和轉移。
RNF214發(fā)生相分離
近期的報道表明，相分離在調控腫瘤發(fā)生方面起著關鍵作用。此外，滲透壓是能夠誘導相分離的壓力類型之一，其中高鹽濃度、高蔗糖濃度、山梨醇添加和聚乙二醇添加會破壞細胞滲透壓平衡，從而模擬生理或病理條件下的滲透壓。為了測試RNF2為了進一步驗證內源性RNF214是否發(fā)生相分離，研究人員采用免疫熒光染色法檢測MHCC97H細胞內源性RNF214，結果顯示，在250 mM NaCl處理10分鐘后，RNF214也形成了小斑點。這些結果表明，RNF214可以發(fā)生相分離。
研究小結
綜上，這些研究結果提供了證據，表明RNF214在HCC中顯著上調，并與不良預后相關。作為一種致癌基因，RNF214促進了HCC的增殖、遷移和轉移。機制上，RNF214通過相分離進行調節(jié)，其中RNF214的CC域介導了其相分離過程。此外，CC域對于RNF214在HCC中的致癌活性至關重要。數據表明，RNF214的相分離參與了HCC的進展。此外，RNF214還顯示出作為HCC生物標志物和治療干預目標的巨大潛力。
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