Exosomal circZNF451 restrains anti-PD1 treatment in lung adenocarcinoma via polarizing macrophages by complexing with TRIM56 and FXR1《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》(IF=12.658)






背景：尽管少数晚期肺腺癌（LUAD）患者的治疗取得了成功，但在大多数LUAD患者中发现了抗程序性死亡1（PD1）耐药性。在这里，研究团队旨在揭示外泌体环状RNA在PD1阻断的LUAD中的潜在作用。

方法：采用circRNA测序和qRT-PCR以确定随后用抗PD1治疗的LUAD患者的外泌体环状RNA水平。然后，利用RNA下拉、RNA免疫沉淀、质谱、染色质免疫沉淀、荧光素酶报告分析、荧光细胞术、RNA测序和体内外模型，揭示circZNF451在LUAD抗PD1治疗耐药性中的生物学功能和潜在机制。

结果：circRNA测序和qRT-PCR发现，LUAD进展性疾病（PD）患者与PD1阻断治疗后部分缓解（PR）患者的外泌体circZNF451表达上调。此外，研究还发现circZNF451的升高与LUAD患者预后不良相关。此外，外泌体细胞circZNF451可在巨噬细胞中诱导抗炎症表型和细胞毒性CD8+ T细胞衰竭，并增强TRIM56介导的FXR1降解，从而激活巨噬细胞中的ELF4-IRF4通路。通过转基因小鼠，研究团队发现在巨噬细胞中敲除ELF4可以挽救具有高水平外泌体circZNF451的肿瘤的免疫治疗效果。

结论：外泌体circZNF451通过FXR1-ELF4-IRF4轴诱导巨噬细胞极化，重塑肿瘤免疫微环境，是预测PD1阻断在LUAD中的敏感性的一种新的生物标志物。





为研究外泌体环状RNA在免疫治疗耐药性中的潜在作用，研究团队对PD和PR患者进行了环状RNA测序；qRT-PCR检测活检肿瘤组织中的circZNF451，显示circZNF451在外泌体和肿瘤组织中的表达高度一致；Sanger测序鉴定了circZNF451的闭环结构。

此外，体外和体内实验表明，外泌体circZNF451可以诱导巨噬细胞的M2极化，重塑TME，限制抗PD1治疗的敏感性。

此外，研究团队还发现circZNF451通过E3连接酶TRIM56诱导RBP FXR1泛素化，从而激活巨噬细胞中的ELF4-IRF4通路。

重要的是，在巨噬细胞中条件敲除ELF4可以增强抗PD1在转基因小鼠高表达circZNF451的LUAD中PD1的表达。



为了进一步探索这一点，研究团队用RNA pulldown、RIP等技术进行分子调控机制研究。





环状RNA可以作为microRNA的海绵。然而，RIP检测显示，circZNF451不能被AGO2富集，这表明circZNF451可能没有作为miRNA海绵的功能。

因此，研究团队进一步检测了circZNF451是否通过与蛋白质相互作用发挥作用。用生物素化的circZNF451探针在巨噬细胞中进行RNA pulldown实验，RNA下拉和RIP分析进一步确定了circZNF451和FXR1之间的特异性相互作用，提示circZNF451调控了FXR1蛋白的表达。

这些结果表明，LUAD衍生的外泌体circZNF451可能驱动巨噬细胞中FXR1的泛素化。circZNF451增强了TRIM56介导的FXR1泛素化，RNA下拉和RIP一致认为circZNF451可以与TRIM56特异性地相互作用，FXR1的降解激活了巨噬细胞中的ELF4-IRF4通路。




作者使用伯信生物明星产品RNA pulldown试剂盒进行了上述分子互作调控机制的研究。





原文链接：https://jeccr.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13046-022-02505-z