GBM作为颅脑恶性肿瘤中最常见的一种[1]，其治疗手段至今仍未有突破性进展。究其原因，GBM异常活跃的增殖侵袭能力，使得针对其治疗的各种方案都收效甚微。而作为致使GBM增值侵袭活跃的“元凶”之一表皮生长因子受体（EGFR），其在~50%的GBM中均有扩增/突变[2]。胶质瘤干细胞作为GBM增殖侵袭发生的又一“元凶”，已被广泛报道[3, 4]。因此，靶向EGFR以及胶质瘤干细胞一直是GBM精准治疗的研究重点[5]。

目前为止，尚无有效药物得以应用于临床[6]。现有的抗EGFR治疗均因药物抵抗，而未获得满意的疗效。当下，针对GBM的靶向治疗，一方面要不断探寻其发生药物抵抗的分子机制，另一方面应继续寻找并确认针对EGFR的新疗法，为靶向治疗GBM开拓新思路。

该研究通过分析GBM和配对正常组织中CircRNA-Seq以及核糖体印记（Ribosome Profiling）测序，结果发现抑癌基因E-Cadherin能够形成在GBM中显著升高的环状RNA Circ-E-Cad。Circ-E-Cad由母基因E-Cadherin 第7-10号外显子环化形成，其可以编码翻译大小为254a.a.的全新蛋白质，命名为C-E-Cad，由于其特殊的滚环翻译特征，使得C-E-Cad具有完全特异的14a.a.尾。免疫荧光数据显示C-E-Cad和干性标记物SOX2有明显的共分布特征。这提示其可能与胶质瘤干细胞的自我更新能力密切关联。在体外实验中发现，蛋白质C-E-Cad而非环状RNA Circ-E-Cad具有促进胶质瘤干细胞的自我更新的能力。

进一步进行机制探索，首先构建E-Cadherin K.O.细胞并将E-Cadherin 和C-E-Cad分别回补表达，检测其对胶质瘤干细胞的影响。结果显示C-E-Cad的功能和其母基因E-Cadherin完全相反，C-E-Cad可以显著促进STAT3/AKT/ERK通路的激活。将C-E-Cad-mCherry转染至细胞内进行活细胞成像，结果显示C-E-Cad可以分泌至细胞外，从而推测C-E-Cad可能和细胞表面受体结合进而激活其下游通路。

Co-IP结合LC-MS质谱分析结果显示C-E-Cad可以和EGFR相互结合。截短突变Co-IP实验显示结合部位分别为C-E-Cad特异14a.a.尾以及EGFR CR2结构域。由于CR2结构域为EGFR和EGFRviii共有结构域，继续建立EGFR K.O.细胞系并分别回补EGFR/EGFRviii。结果显示C-E-Cad可以分别独立激活EGFR/EGFRviii。其激活强度相对EGF较低，但持续时间更长。

进一步行体内实验，建立裸鼠原位成瘤模型并对其应用抗EGFR治疗/抗C-E-Cad治疗以及联合治疗。结果显示，抗C-E-Cad治疗可以显著抑制肿瘤进程，延长裸鼠生存期。其治疗效果优于抗EGFR治疗且联合治疗具有协同效果。（图1）该研究表明C-E-Cad为胶质瘤干细胞TKI原发抵抗的原因之一。抗C-E-Cad治疗有望成为胶质母细胞瘤靶向精准治疗的全新方案。

图1. C-E-Cad促进胶质瘤干细胞自我更新模式图

该研究首次证明：1）：抑癌基因E-Cadherin可以环化形成 Circ-E-Cad并翻译蛋白C-E-Cad。2）：C-E-Cad通过自分泌/旁分泌作用激活EGFR。3）：靶向C-E-Cad治疗可以显著抑制GBM进程，延长裸鼠生存期。其治疗效果优于抗EGFR治疗且联合治疗具有协同效果。

上述研究工作得到国家重点研发计划青年科学家项目“环状RNA翻译蛋白质的调控过程与生物学功能”、国家自然科学基金优秀青年基金以及面上项目、广东创新创业研究团队项目等项目的资助。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41556-021-00639-4

参考文献