卵巢癌是危害全球女性生命健康的恶性肿瘤，高级别浆液性卵巢癌（High-grade serous ovarian cancer, HGSOC）是最常见的病理类型，约占卵巢癌的70%以上。目前，手术辅以铂类药物为基础的联合化疗结合维持治疗是最基本的治疗方案。然而，治疗过程中的原发性和继发性铂耐药是HGSOC亟需解决的难题，且此部分患者预后极差，尚无明显有效的缓解药物。尽管靶向治疗药物、免疫检查点抑制剂、叶酸受体等新药不断研发，但对于改善HGSOC铂类耐药的患者的生存期效果依然不甚理想。因此，进一步探索卵巢癌耐药机理、筛选并鉴定相关诊疗分子对于患者预后和未来药物研发具有重要意义。
近日，中国科学技术大学附属第一医院周颖主任医师、中国科学技术大学生命科学与医学部陈亮研究员和单革教授团队在Oncogene杂志在线发表题为“Ascites exosomal lncRNA PLADE enhances platinum sensitivity by inducing R-loops in ovarian cancer”的合作研究论文（2024 Mar;43(10):714-728），揭示了长链非编码RNA PLADE可经由卵巢癌腹水外泌体传递，通过促进HNRNPD蛋白的泛素化降解随之诱导出大量R-loop形成以降低基因组稳定性，进而促进HGSOC对顺铂的敏感性。
晚期HGSOC患者多伴有大量腹水，其腹腔微环境中的肿瘤细胞、肿瘤相关成纤维细胞、免疫细胞、细胞因子、外泌体等成分均与HGSOC铂类药物敏感性密切相关。其中，外泌体作为细胞间信息传递的介质，载运着DNA、RNA、蛋白质等多种成分，促进细胞-细胞通讯以发挥生物学功能。大量研究也表明，外泌体传递也在肿瘤耐药进展中扮演着重要的角色。为了探究晚期HGSOC腹水中的外泌体参与铂耐药的功能与机制，研究者通过超速离心法抽提了3例临床铂敏感和7例铂耐药的晚期HGSOC患者腹水外泌体，并经由高通量测序发现了长链非编码RNA Linc00972水平在铂敏感HGSOC患者的腹水外泌体中显著升高，利用临床HGSOC腹水外泌体样本及组织样本检测证实，PLADE在铂敏感组中较耐药组水平均显著上调，且高表达PLADE的HGSOC患者无进展生存期获益显著。研究人员随后将其命名为 PLADE（Platinum sensitivity-related LncRNA from Ascites-Derived Exosomes）。在细胞和小鼠层面上，PLADE水平过表达后均可促进HGSOC细胞凋亡、抑制细胞增殖、抑制上皮间充质转化等，最终促进对顺铂的敏感性。为了进一步验证外泌体对PLADE的传递效果，研究者通过富集PLADE过表达细胞培养液中的外泌体，经过PKH67标记后与受体HGSOC细胞共孵育，通过荧光原位杂交（FISH）实验在受体细胞中也观察到了经由外泌体传递摄入的PLADE，同时也将对顺铂的敏感性传递到了受体细胞。研究者还设计了多个外泌体传递动物模型，诸如裸鼠皮下相邻两点肿瘤PLADE体内传递模型，以及裸鼠皮下肿瘤外源外泌体注射治疗模型。以上实验均证实外泌体可在体内传递PLADE促进顺铂的敏感性。
为了进一步探索外泌体传递PLADE促进铂敏感的分子机制，该研究通过RNA pulldown后银染联合质谱分析和RNA免疫共沉淀证实PLADE和RNA结合蛋白HNRNPD相互作用。进一步通过PLADE与HNRNPD结合位点突变确定PLADE与HNRNPD的具体结合碱基序列，同时构建HNRNPD的RNA识别结构域（RRM）的敲除质粒，证明PLADE可以与HNRNPD蛋白的RRM1和RRM2结合。相互调控关系上，实验发现PLADE在翻译层面显著下调HNRNPD蛋白水平，同时也证实HNRNPD过表达在HGSOC细胞中促进了铂耐药。研究者通过HNRNPD co-IP后质谱分析发现，PLADE可以通过招募E3泛素连接酶VHL促进 HNRNPD蛋白泛素化降解。有研究暗示，HNRNPD蛋白的缺失会形成大量R-loop这一DNA:RNA形成的特殊三链结构。研究者随后证实，外泌体传递PLADE在受体细胞内诱发了大量的R-loop形成，并导致相伴的DNA损伤。研究者同时在小鼠和HGSOC组织样本中进行R-loop和DNA损伤标志物的免疫组织化学染色，证实高表达PLADE会促进大量的R-loop形成和DNA损伤，最终导致卵巢癌细胞对铂类药物的敏感性。
该项工作得到了科技部国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目资助，中国科学技术大学附属第一医院妇产科刘瀚元博士为该研究的第一作者，中国科学技术大学附属第一医院妇产科周颖主任医师，中国科学技术大学生命科学与医学部陈亮研究员、单革教授为该论文的共同通讯作者。
参考文献：
Ascites exosomal lncRNA PLADE enhances platinum sensitivity by inducing R-loops in ovarian cancer, Oncogene. 2024 Mar;43(10):714-728. doi: 10.1038/s41388-024-02940-6. Epub 2024 Jan 15.
全文链接：https://www.nature.com/articles/s41388-024-02940-6
外泌体资讯网 Oncogene|周颖/陈亮/单革组揭示腹水来源外泌体传递lncRNA PLADE促进卵巢癌对顺铂的敏感性
