Mol Cancer：CircMYH9通过以p53依赖性方式调节丝氨酸代谢和氧化还原稳态来驱动结直肠癌生长

丝氨酸和甘氨酸 (SG) 代谢作为氨基酸代谢的一个重要分支，可以支持细胞增殖。circRNA 的失调已在几乎所有类型的癌症中被发现，并且参与了许多肿瘤的发生。内含子衍生的circAGO2与人抗原R（HuR）蛋白发生物理相互作用，促进其在靶基因的3'-非翻译区（UTR）中的竞争性富集，促进肿瘤发生和胃癌的侵袭性，表明内含子 circRNA 在癌症进展中起着至关重要的作用。然而，需要表征内含子circRNA的更多功能。

Xin Liu等人鉴定了一个在 CRC 细胞中相对高表达的内含子衍生的 circMYH9，从机制上证明了 circMYH9 通过抑制 p53 前体 mRNA 的稳定性来增加内源性丝氨酸的产生，并且使用腺相关病毒 (AAV) 9 介导的 circMYH9 过表达在小鼠中验证了 circMYH9 在 CRC 癌变中的功能。

CircMYH9 表达在 CRC 组织中上调并预测预后不良

研究分析了 CRC 组织中的 circMYH9 表达水平，qRT-PCR 和 FISH 显示 CRC 组织中的 circMYH9 表达高于肿瘤周围组织。统计结果显示circMYH9 水平与肿瘤大小、远处转移、淋巴结转移、TNM 分期和 p53 状态显著相关。Kaplan-Meier分析结果显示circMYH9低表达患者的无复发生存率（RFS）高于高表达患者，风险比为 0.593（95% CI，0.366–0.997）。此外，circMYH9高表达患者的总生存率（OS）明显低于circMYH9低表达患者，风险比为 0.547（95% CI，0.305–0.982）。

CircMYH9通过p53介导的PHGDH上调促进SG代谢

GSEA结果显示差异表达的基因集与SG代谢和p53通路显著相关。研究通过circMYH9沉默或过表达，发现它与SG生物合成途径基因（PHGDH、PSAT1、PSPH和SHMT2）的表达正相关。与对照细胞相比，shRNA 转染的 HCT116 细胞中的 SG 显著降低，而过表达 circMYH9 的 LoVo 细胞中的 SG 相对于载体细胞明显增加。Nutlin-3 处理过表达 circMYH9 的 LoVo 细胞逆转了 p53 和 MDM2 的下调，并抑制了 SG 生物合成途径基因表达和细胞增殖。circMYH9 过表达异种移植物的 IHC 显示 p53 的表达较低，而 PHGDH 和 PSPH 的表达高于载体细胞的表达。这些结果证实了 circMYH9 在 p53 通路和从头 SG 代谢的调节中的主要作用。

p53 3' 非翻译区 (UTR) 介导的 hnRNPA2B1 对前 mRNA 稳定性的调节

为了进一步确定 p53 的哪个区域参与稳定性调节，研究在 HCT116 细胞中进行了 MeRIP-seq，发现一个明显的 m 6 A 峰分布在 p53 mRNA 的 3'UTR。同时，hnRNPA2B1 敲低显著降低了 p53 CDS-3'UTR （而不是单独的 p53 CDS转染）的 CRC 细胞中 p53 的表达。这表明 3'UTR 对于 hnRNPA2B1 介导的 p53 调节是必不可少的。研究发现 hnRNPA2B1 敲低降低了包含 p53 3'UTR 的荧光素酶构建体的活性，而 Mettl3 过表达代偿增加了由 hnRNPA2B1 敲低诱导造成的荧光素酶活性降低。另外，p53 3'UTR mut 的萤光素酶活性对 hnRNPA2B1 敲低或 Mettl3 过表达没有反应。这些数据表明，p53 前体 mRNA 的表达受 hnRNPA2B1与 p53 3'UTR 上m 6 A 位点的结合控制。

CircMYH9在氨基酸剥夺下被ROS-HIF1α通路激活

研究在缺乏 SG 或缺乏谷氨酰胺 (Glu) 的培养基中培养 CRC 细胞，并且 circMYH9 响应于 SG 或 Glu 剥夺而上调。NAC 在不含 SG 或不含 Glu 的培养基中逆转了 HIF1α 和 circMYH9 的升高。此外，HIF1α 敲除消除了 HCT116 和 LoVo 细胞中 Glu 或 SG 剥夺诱导的 circMYH9 表达。表明 SG 或 Glu 剥夺诱导的细胞 ROS 积累增加了 HIF1α 水平，从而促进了 circMYH9 的表达。HBS1 或 HBS2 的缺失部分消除了 HIF1α 敲低或过表达对 MYH9 荧光素酶报告基因活性的抑制或促进，而 HBS1 和 HBS2 的缺失则完全消除了 HIF1α shRNA 或质粒对 MYH9 荧光素酶报告基因活性的影响。这些数据表明，HBS 区域对于 SG 或 Glu 剥夺下的 HIF1α 依赖性 circMYH9 转录调控至关重要。

综上所述，研究首次证明内含子衍生的 circMYH9 通过调节 SG 代谢和氧化还原稳态促进 CRC 的生长。我们还确定 p53 作为 circMYH9 的靶标，并表明 circMYH9 可以通过募集 m6A 阅读器 hnRNPA2B1降解 p53 前体 mRNA 来抑制 p53 。此外，在 SG 或 Glu 饥饿下鉴定了扩增 circMYH9 的 ROS/HIF1α 途径。研究突出了 CRC 中 circMYH9 的新机制，为监测和治疗 CRC 提供了宝贵的资源。（生物谷Bioon.com）

参考文献：CircMYH9 drives colorectal cancer growth by regulating serine metabolism and redox homeostasis in a p53-dependent manner. Mol Cancer. 2021 Sep 8;20(1)：114. doi： 10.1186/s12943-021-01412-9.