RBIS调节核糖体生物合成以影响肺腺癌的进展

背景：增加的核糖体生物合成是肿瘤生长所必需的。在本研究中，我们探讨了核糖体生物合成因子（RBIS）在非小细胞肺癌（NSCLC）进展中的功能及其潜在分子机制。方法：在我们的研究中，我们利用基因集富集分析（GSEA）数据集进行了综合分析，以鉴定与核糖体生物合成相关的关键基因。随后，我们利用基因表达综合（GEO）数据库的数据进行了基因表达谱的比较分析，以确定癌症组织和邻近非癌组织之间的差异表达基因（DEGs）。通过GSEA和GEO所得基因集的交集，我们鉴定了一组可能对肺腺癌进展产生重大影响的核糖体相关基因。经过广泛的文献综述，我们确定RBIS基因是一个值得进一步研究的候选基因。为了阐明RBIS的体外功能作用，我们采用了多种检测方法，包括Transwell迁移和侵袭实验、伤口愈合实验、细胞计数试剂盒-8（CCK-8）增殖实验和集落形成实验。使用皮下和尾静脉注射的肺转移异种移植瘤模型来评估肺癌细胞的致瘤潜能、生长和转移扩散。采用流式细胞术分析细胞周期分布和凋亡率。此外，采用实时定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）定量基因的mRNA表达水平。为了全面评估新生蛋白质的翻译效率，我们采用了多聚核糖体谱分析，以深入了解细胞翻译 landscape。此外，我们使用基于荧光的检测方法定量了全局蛋白质合成，以测量蛋白质合成速率。利用免疫荧光技术研究核仁的亚细胞重组。我们进行了免疫共沉淀（Co-IP）实验，随后进行Western blot分析，以鉴定与RBIS相互作用的潜在蛋白质。使用半数抑制浓度（IC50）评估肺癌细胞对吉西他滨的化学敏感性。此外，集落形成实验用于评估吉西他滨处理后细胞的存活和增殖能力。结果：数据库分析显示，RBIS在肺腺癌中上调，其高表达与不良预后相关；敲低RBIS在体外显著抑制NSCLC细胞的迁移、侵袭和增殖，在体内抑制异种移植瘤的生长和转移。此外，敲低RBIS导致肺腺癌细胞G0/G1期阻滞并显著增加凋亡。机制上，RBIS下调显著降低了47S核糖体RNA（rRNA）的表达，该成分与核糖体组装相关。多聚核糖体谱分析表明RBIS敲低影响了蛋白质翻译效率，全局蛋白质合成实验进一步证实RBIS敲低抑制了新生蛋白质的合成。此外，靶向核糖体生物合成的药物CX-5461与RBIS缺失在抑制细胞周期进程和诱导凋亡方面表现出协同效应。进一步，核糖体成熟因子GNL2被确定为RBIS在核糖体生物合成中的关键下游调控因子。值得注意的是，RBIS敲低显著增加了肺腺癌细胞对化疗药物吉西他滨的敏感性，突显了其在化疗中的作用。结论：总的来说，这些研究表明RBIS与肺腺癌的进展密切相关，为涉及核糖体的靶向治疗干预提供了新的见解。