Adv Sci:锁定致癌“总控开关”,重庆医科大学研究团队揭示SMC1A如何重塑基因组“蓝图”驱动肝癌,并开发纳米导弹精准打击


肝细胞癌(HCC)是癌症相关死亡的主要病因之一,目前有效治疗手段十分有限。SMC1A作为黏连蛋白复合物的核心亚基,参与染色质组装与转录调控,其在肝细胞癌中的作用尚未被充分阐明。

2026年5月22日,重庆医科大学Li Chuanfei、梅浙川、张文广共同通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为Master Regulator SMC1A, Stabilized by N6-Methyladenosine Reader IGF2BP1, Promotes HCC Progression Through Facilitating Enhancer–Promoter Interaction of Nestin的研究论文。

本研究利用ICGC数据库与单细胞数据集分析SMC1A的表达水平及预后价值,并通过组织芯片和临床样本进行验证;结合体外实验、体内动物实验及患者来源类器官模型探究其生物学功能。联合转录组、染色质及转录后水平分析开展机制研究,明确其下游转录调控网络与上游m6A依赖型调控机制;同时评估负载siRNA的脂质纳米颗粒(LNP)的治疗递送效果。

结果显示,SMC1A在HCC组织中显著高表达,且与不良预后相关。敲低SMC1A可抑制肿瘤细胞增殖、迁移、侵袭及类器官生长,降低异种移植瘤和原代肿瘤模型的肿瘤负荷,并诱导细胞凋亡。研究证实Nestin是SMC1A的转录靶基因;SMC1A可促进增强子-启动子互作,激活Nestin转录,而过表达Nestin能够逆转敲除SMC1A引发的恶性表型改变。

在调控通路上游,IGF2BP1可结合SMC1A3'-UTR的m6A修饰区域,稳定SMC1AmRNA,维持SMC1A–Nestin信号轴的功能。全身给药的LNP-siSMC1A可在肝脏富集,并有效抑制肿瘤生长。

综上,SMC1A通过调控Nestin相关染色质重塑推动HCC进展,其表达受IGF2BP1介导的m6A修饰作用维持;基于LNP技术沉默SMC1A可有效抑制肝细胞癌。

肝细胞癌(HCC)是最常见的原发性肝癌,也是全球癌症相关死亡率的主要原因。尽管手术切除、局部介入治疗及全身疗法已取得一定进展,但患者远期生存率仍不理想,因此亟需挖掘HCC中新的肿瘤驱动分子与治疗靶点。

染色体结构维持蛋白1A(SMC1A)是黏连蛋白复合物的核心亚基,参与调控染色体分离、DNA修复及高级染色质结构构建。SMC1A参与染色质组装以及启动子与远端调控元件之间的信号交流,进而调控细胞周期进程和基因组稳定性相关基因的转录。

基于上述功能,黏连蛋白复合物失调已被证实与肿瘤发生相关。已有研究发现,SMC1A在多种恶性肿瘤中异常表达,且与肿瘤恶性临床表型、耐药及不良预后密切相关。但该基因在HCC中的表达特征、预后价值及作用机制仍未被全面阐释。

巢蛋白(Nestin)属于VI类中间丝蛋白,最初被认定为神经干/祖细胞标志物。该蛋白可在多种肿瘤中重新表达,能够提升细胞运动能力、促进上皮间质转化、维持细胞干细胞样特性并增强血管生成能力。在包括HCC在内的多种肿瘤中,Nestin高表达提示临床预后不良,而肝癌中导致Nestin异常高表达的上游转录调控机制尚不明确。

N6-甲基腺苷(m6A)修饰介导的转录后调控是调控mRNA代谢的重要方式,可影响转录本的稳定性、翻译效率及降解过程。在m6A识别蛋白中,胰岛素样生长因子2mRNA结合蛋白1(IGF2BP1)可结合发生m6A修饰的转录本并提升其稳定性,维持致癌基因的表达。

IGF2BP1在包括HCC在内的多种肿瘤中高表达,且与肿瘤恶性表型相关。目前尚不明确IGF2BP1-m6A调控通路是否参与HCC中SMC1A的异常表达。

LNP介导的siSMC1A递送在体内抑制HCC进展(图源自Advanced Science

本研究联合批量转录组与单细胞转录组分析,并结合临床样本验证,探究SMC1A在HCC中的表达模式及预后意义。通过体外实验、体内动物实验及患者来源类器官模型开展功能与机制研究,明确SMC1A的致癌作用,解析其对Nestin的转录调控机制,并阐明m6A-IGF2BP1对SMC1A的上游调控作用。

最后,本研究评估了脂质纳米颗粒递送靶向SMC1A的小干扰RNA(siRNA)用于HCC治疗的可行性。

参考消息:https://doi.org/10.1002/advs.75616


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