由剪接因子的改变引起的异常选择性剪接有助于肿瘤进展。丝氨酸精氨酸剪接因子已成为许多实体瘤中的关键癌症，其作用和机制在胶质瘤中基本上不明显。在这里，研究人员证明精氨酸剪接因子在胶质瘤组织和细胞系中增加。此外，其表达与肿瘤分级和指数呈正相关，但与患者存活率成反比。使用核糖核酸，研究人员全面筛选并鉴定了多个受精氨酸剪接因子影响的剪接事件。分析显示精氨酸剪接因子在神经胶质瘤中对剪接的位置依赖性调节。在功能上，研究人员通过特异性转换肌球蛋白的剪接来证实精氨酸剪接因子促进细胞增殖，存活和侵袭。基因并促进致癌和膜定位的同种型肌球蛋白的表达。引人注目的是，肌球蛋白剪接与胶质瘤中精氨酸剪接因子表达平行失调，并预测患者预后不良。进一步的研究表明，肌球蛋白基因的精氨酸剪接因子引导的剪接通过途径增加了胶质瘤细胞的致瘤潜力。总之，研究人员将精氨酸剪接因子鉴定为重要的，其将肌球蛋白的剪接控制整合到促进胶质瘤形成中，并且代表了胶质瘤治疗的潜在预后生物标志物和靶标。
　　 前微核糖核酸的可变剪接是决定哺乳动物蛋白质组复杂性的重要转录后过程。一般来说，剪接调节取决于内在顺式元件的强度，包括内含子和外显子增强剂和消音剂，它们募集反式剪接因子以促进或抑制相邻剪接位点的利用。由于剪接位点突变或剪接因子失调而无法准确识别香料位点，最终导致编码有害同种型的异常成熟微核糖核酸变体的产生，并且对肿瘤恶性肿瘤有显着贡献。特定基因的“癌性”剪接变体已经变成新的分子生物标志物以及战胜癌症治疗的治疗靶点。富含丝氨酸精氨酸的剪接因子在剪接中的作用很好地表征，并且由核糖核酸识别基序和富含丝氨酸精氨酸的结构域组成。在这些剪接因子中，精氨酸剪接因子是一种原型剪接因子，特异性结合外显子增强子并刺激剪接。越来越多的证据表明精氨酸剪接因子主要由转录因子驱动，在多种人类癌症中过度表达，并通过控制癌症相关基因的剪接发挥致癌作用。最近，全基因组研究已经广泛地确定了精氨酸剪接因子的剪接靶点并建立其浓度位置依赖性剪接模型。精氨酸剪接因子在癌症剪接调节中的新兴作用正在开辟一条新的治疗途径。
　　 胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤。恶性胶质瘤，尤其是胶质母细胞瘤，与预后不良有关，主要是由于其浸润性和化疗耐药性的出现。治疗方案仍然有限，部分原因是对神经胶质瘤基本生物学的了解仍然较差。鉴于大脑中剪接调节的复杂性，异常剪接可能是胶质瘤形成的重要但未充分探索的贡献者。事实上，功能研究已经通过将剪接产品转向胶质瘤细胞中促进肿瘤的同种型，揭示了几种作为致癌候选物的剪接因子。然而，精氨酸剪接因子是否参与胶质瘤的发病和进展尚不清楚。在本研究中，研究人员试图阐明精氨酸剪接因子在神经胶质瘤中的表达，临床相关性，生物学功能和潜在机制，重点是剪接控制方面。在胶质瘤中观察到精氨酸剪接因子的上调并预测患者的不良预后。通过核糖核酸测序和基序分析，研究人员系统地鉴定了数百个受精氨酸剪接因子影响的剪接事件，并描述了精氨酸剪接因子在神经胶质瘤中对剪接的位置依赖性调节。研究人员进一步证实，精氨酸剪接因子通过切换肌球蛋白基因的剪接来促进胶质瘤细胞的增殖，存活和侵袭。总之，研究人员的研究结果强调了精氨酸剪接因子作为神经胶质瘤生物学中的剪接调节因子的作用，其有助于神经胶质瘤表型的多个方面。
　　 精氨酸剪接因子增加神经胶质瘤细胞的致瘤潜力。在上述发现的推动下，研究人员检查了精氨酸剪接因子是否在胶质瘤中发挥致癌功能。首先，研究人员用独立的核糖核酸瞬时沉默内源性精氨酸剪接因子表达。蛋白质印迹分析证实了胶质母细胞瘤细胞系中精氨酸剪接因子的有效敲低，与对照核糖核酸相比，精氨酸剪接因子核糖核酸显着抑制这些细胞系的生长，如通过细胞计数试剂盒测定所测量的。使用表达对照危险比和精氨酸剪接因子的稳定亚细胞系危险比，研究人员发现精氨酸剪接因子敲低也严重损害细胞存活和侵袭，如菌落形成。为了确认精氨酸剪接因子是否对于精氨酸剪接因子介导的神经胶质瘤中的致癌作用是必需的，研究人员用共表达荧光素酶的慢病毒和精氨酸剪接因子的危险比抗性同义突变体感染亚细胞系以恢复精氨酸剪接因子表达。用表达单独荧光素酶的对照慢病毒作为对照感染和亚细胞系。经历连续慢病毒感染和抗生素选择的组稳定亚细胞系在体外和体内用于以下实验。与之前的结果一致，精氨酸剪接因子敲除严重损害了增殖，存活和侵袭能力，而精氨酸剪接因子恢复显着挽救了上述缺陷。在细胞系研究人员还观察到精氨酸剪接因子对胶质瘤细胞增殖和侵袭的促进作用。所有这些结果证明精氨酸剪接因子是神经胶质瘤细胞增殖，存活和侵袭的有效启动子。
　　此外，研究人员还观察了和细胞中精氨酸剪接因子敲低后肌动蛋白组织的变化。鬼笔环肽标记显示在细胞中具有降低的荧光强度的扩散的肌动蛋白应力纤维的出现，而在对照细胞中，肌动蛋白主要集中在细胞皮层或薄片上。肌动蛋白组织的改变伴随着细胞边缘的粘着斑的形成，与更广泛的细胞形态和更大的细胞面积一致。对于动物实验，将上述组稳定亚细胞系移植到裸鼠中。结果显示组的异种移植物保留精氨酸剪接因子沉默，而精氨酸剪接因子组的异种移植物表达高水平的精氨酸剪接因子。研究人员的结果显示，精氨酸剪接因子敲低明显抑制了胶质瘤异种移植物的生长并增加了裸鼠的率，并且通过补充精氨酸剪接因子几乎完全逆转了这些作用。结合研究人员的体外研究结果，这些结果表明精氨酸剪接因子通过促进其增殖，存活和侵袭来增加胶质瘤细胞的致瘤潜力。受精氨酸剪接因子影响的剪接的全球景观和胶质母细胞瘤细胞中的基因表达。为了筛选涉及的精氨酸剪接因子调节的剪接事件，研究人员在的和亚细胞系上进行了核糖核酸的高通量测序。通过大约配对末端读数，研究人员分别在和细胞中鉴定了总共精氨酸剪接因子调节的剪接事件，可分为剪接类别。这些剪接事件中的大多数属于跳过的外显子类别。
　　 随后的分析表明精氨酸剪接因子作为剪接活化剂和阻遏物的双重作用，因为它诱导相似百分比的外显子内含子包含和排斥事件。在所有精氨酸剪接因子调节的剪接事件中，研究人员发现和细胞共有多个事件，其中大多数属于类别。重要的是这些重叠的受精氨酸剪接因子影响的剪接靶标与细胞周期控制，核糖核酸剪接，细胞骨架组织和粘着斑区域中的肿瘤相关功能相关。除剪接控制外，研究人员还观察了精氨酸剪接因子对全基因表达的影响。差异表达的编码基因的热图分析揭示了和细胞中的细胞类型特异性变异。重叠基因也参与上述肿瘤相关功能，重申精氨酸剪接因子在胶质瘤形成中的作用。此外，研究人员发现了精氨酸剪接因子对许多非编码核糖核酸表达的影响，其也表现出细胞之间的一般性和特异性。这些结果提出精氨酸剪接因子的胶质瘤促进作用与其对全局剪接和基因表达的调节作用密切相关。精氨酸剪接因子引导剪接在胶质瘤中的验证和机制探索。为了验证研究人员的核糖核酸结果在剪接上的准确性，研究人员随后验证了细胞共享的前个受精氨酸剪接因子影响的剪接事件。这些结果证实精氨酸剪接因子激活或抑制靶外显子内含子的剪接。
　　为了确定精氨酸剪接因子结合基序的分布是否在精氨酸剪接因子激活的和表达的盒外显子之间不同，研究人员使用经验证的精氨酸剪接因子调节的的序列进行了精氨酸剪接因子结合基序的重新发现。单元共享的事件。源自精氨酸剪接因子激活的训练集的基序表明盒式外显子内在侧翼组成型外显子和内含子上的主要富集。然而，精氨酸剪接因子抑制的外显子显示侧翼组成型外显子和内含子中推定的结合基序的富集。在经过验证的受精氨酸剪接因子影响的剪接事件中，研究人员关注肌球蛋白基因，因为其转录物在精氨酸剪接因子敲低后显着转换为外显子跳过的同种型。人类肌球蛋白基因有外显子，其中外显子受剪接调节。因此，该基因理论上产生不同的转录物，这取决于替代外显子的包含排除。然而，研究人员只能区分同种型，因为外显子具有相同的长度。使用引物组进行逆转录酶，其可以扩增所有外显子包括或剔除同种型，揭示精氨酸剪接因子敲低显着导致相邻外显子的跳跃并促进截短的肌球蛋白同种型的表达。通过确定含有外显子的全长转录物的总肌球蛋白转录物的百分比来量化剪接效应。同时，外源标记的精氨酸剪接因子剂量依赖性地增加了并恢复了亚细胞系中肌球蛋白的剪接模式。在细胞中也获得了类似的结果。然而，精氨酸剪接因子的结构域缺失突变体，表明精氨酸剪接因子的所有个结构域都是有效剪接所必需的。肌球蛋白前微核糖核酸。
　　 为了进一步检查精氨酸剪接因子是否在体内与肌球蛋白外显子结合，研究人员在细胞中过表达标记的精氨酸剪接因子或其结构域缺失突变体。为了排除由抗原引起的实验假象，研究人员还用载体或剪接因子质粒转染细胞作为对照。体内交联然后进行免疫沉淀和随后的结果显示精氨酸剪接因子以高亲和力结合外显子。然而，精氨酸剪接因子结构域缺失突变体和剪接因子对外显子的亲和力低或甚至可忽略不计，类似于侧翼外显子和的亲和力。该发现与精氨酸剪接因子激活的外显子的基序分布特征一致，其特征在于侧翼组成外显子上盒外显子内精氨酸剪接因子结合基序的主要富集。为了获得对肌球蛋白基因的精氨酸剪接因子调节的剪接的更多机制见解，研究人员构建了跨越肌球蛋白外显子的基因组脱氧核糖核酸片段的小基因报道分子。在瞬时转染亚细胞系后测定剪接。根据内源性剪接模式，外显子接近包含在亚细胞系中，而精氨酸剪接因子敲低显着抑制外显子的包含，表明包含肌球蛋白外显子依赖于精氨酸剪接因子。序列分析揭示了肌球蛋白微核糖核酸外显子中几个潜在的精氨酸剪接因子结合基序。然后，研究人员详细检查了内部结合基序在外显子包含中的作用。为此，研究人员设计了一系列肌球蛋白小基因的基序缺失突变体，其中外显子内的基序元件分别或同时缺失。引人注目的是，肌球蛋白和在外显子排除中显示出轻微的影响，并且仍然对精氨酸剪接因子敲低有反应。然而，同时删除个基序元件几乎废除了外显子的包含，类似于精氨酸剪接因子剥夺的效果。此外，将拷贝的精氨酸剪接因子结合基序插入肌球蛋白基本上恢复了剪接模式，并且精氨酸剪接因子敲低完全消除了这种效应。总之，这些结果表明盒式外显子内精氨酸剪接因子结合基序的富集导致外显子包含。
　　在上述结果的推动下，研究人员质疑肌球蛋白同种型的亚细胞定位是否不同。为此，研究人员在细胞中表达了融合的肌球蛋白，发现肌球蛋白主要位于细胞膜上，而肌球蛋白分散在细胞质中。此外，研究人员发现精氨酸剪接因子敲低诱导肌球蛋白蛋白从细胞膜聚集转变为细胞质分散。所有这些结果强烈表明肌球蛋白同种型中亚细胞定位的差异。为了研究亚细胞定位是否决定肌球蛋白同种型的生物学功能，研究人员设计了针对肌球蛋白微核糖核酸的'的危险比同时敲除所有肌球蛋白同种型。然后，研究人员使用更有效的危险比建立了肌球蛋白总细胞系。此后，研究人员感染了对照慢病毒表达荧光素酶的子细胞系单独或慢病毒共表达的荧光素酶加融合蛋白肌球蛋白或肌球蛋白研究肌球蛋白同种型的个体功能。值得注意的是，敲除所有肌球蛋白同种型均可抑制和细胞的增殖，存活和侵袭能力。虽然肌球蛋白显着逆转了上述缺陷，但肌球蛋白几乎没有发挥拯救作用。因此，肌球蛋白过表达显着增加细胞的集落形成效率，而肌球蛋白没有明显效果。在动物实验中，与对照组相比，肌球蛋白过表达组的胶质瘤异种移植物表现出更高的生长速率。这些结果表明肌球蛋白强烈促进胶质母细胞瘤细胞的增殖，存活和侵袭，而肌球蛋白缺乏上述致癌特性。
　　 然后研究人员研究了肌球蛋白在体内介导精氨酸剪接因子的致癌作用中的功能意义。将上述组稳定亚细胞系移植到裸鼠中。与体外结果一致，精氨酸剪接因子和肌球蛋白均消除了精氨酸剪接因子沉默对异种移植物生长和肿瘤细胞增殖的抑制作用，并且组裸鼠显示较低的存活率。通过证实精氨酸剪接因子沉默和恢复。最突出的是，与对照相比，由精氨酸剪接因子沉默细胞形成的异种移植肿瘤未显示出侵袭迹象。尽管精氨酸剪接因子再表达完全恢复了异种移植物的生长和侵袭，但肌球蛋白仅发挥部分作用，表明存在其他精氨酸剪接因子调节的剪接靶标。然而，与肌球蛋白不同，肌球蛋白未能对肿瘤生长和侵袭施加任何“拯救”效应。总之，这些数据表明精氨酸剪接因子至少部分地通过转换肌球蛋白剪接模式并有利于全长肌球蛋白同种型的表达来促进胶质母细胞瘤细胞增殖，存活和侵袭。增加的肌球蛋白水平与精氨酸剪接因子表达相关，并预测胶质瘤患者的预后不良。研究人员接下来检查了个神经胶质瘤和个中肌球蛋白外显子的剪接模式，如上所述。与肌球蛋白的致癌潜力大体一致，外显子的包含在胶质瘤中比在中更频繁并且在胶质母细胞瘤中比在低级别胶质瘤中更频繁。在神经胶质瘤中精氨酸剪接因子微核糖核酸水平与肌球蛋白之间观察到正相关。通过分析从数据库获得的大量神经胶质瘤患者的核糖核酸数据进一步加强了这些发现：肌球蛋白胶质母细胞瘤中高于低级别胶质瘤，并且与精氨酸剪接因子水平正相关。此外，较高的肌球蛋白与患者的较差密切相关。总之，这些结果验证了神经胶质瘤中肌球蛋白和精氨酸剪接因子过表达之间的机制联系，并表明肌球蛋白剪接可用作神经胶质瘤患者的新型独立预后因子。