日前，國際細胞生物學領域期刊Nature Cell Biology以“piRNA-unbound PIWIL1 promotes metastasis”為題在線點評了同期來自中科院上海生物化學與細胞生物學研究所劉默芳團隊的研究成果，詳細介紹了piRNA結合蛋白在胰腺癌轉移中的重要作用，指出該研究豐富了腫瘤研究領域對piRNA結合蛋白不依賴piRNA結合的生物學功能的認識。
點評介紹說，Piwi蛋白主要在睾丸中表達，通過與piRNAs（Piwi-interacting RNAs）結合，起到沉默轉座因子和保護基因組穩定性的作用，進而在哺乳動物生殖細胞發育和配子發生中發揮了重要功能。早期研究發現，Piwi家族的兩個成員PIWIL1和PIWIL2在各類腫瘤組織中存在異常表達，但是它們對應的piRNA在腫瘤中的表達情況仍懸而未決。此外，Piwi蛋白在癌細胞中對piRNA的依賴性尚不清楚。在同期的Nature Cell Biology雜志上，劉默芳領銜的研究團隊首次證明，在沒有piRNA結合的情況下，PIWIL1作為APC/C E3泛素化連接酶複合物的激活因子，導緻了細胞粘附蛋白Pinin的降解，從而促進了胰腺癌的轉移（圖1）。
圖1 PIWIL1功能與機制模式圖。上圖：在腫瘤細胞中，PIWIL1主要處于“apo state”，通過激活APC/C複合物，靶向細胞粘附蛋白Pinin的降解，促進腫瘤細胞轉移；下圖：在精子後期，與piRNA結合的PIWIL1蛋白被APC/C-26S蛋白酶體識别并降解，該調控是精子成熟的關鍵步驟。
點評指出，該研究發現拓展了領域對Piwi蛋白功能和APC/C複合物調控的認識，并為胰腺癌轉移的分子機制和治療策略提供了新的見解。此外，該工作證明Piwi蛋白可能會根據其piRNA的裝載狀态在正常生理狀态和疾病中發揮不同的作用。有趣的是，未結合piRNA的PIWIL1蛋白其身份從APC/C複合物的底物轉變為該E3泛素化連接酶的激活因子，進而有效促進細胞粘附蛋白Pinin的降解。
點評提出，随着該工作的發表，同時也給相關領域帶來了一些更有意思的問題有待解答。首先，piRNA加載如何轉換PIWIL1與APC/C複合物之間的關系？其次，在腫瘤細胞中，PIWIL1和APC/C複合物之間的相互作用存在細胞周期的動态變化，那麼在細胞周期中piRNA的表達模式對PIWIL1和APC/C複合物之間動态變化是否存在作用？最重要的是，在PIWIL1高表達的腫瘤中，誘導或者外源添加piRNA作為潛在治療胰腺癌的策略，值得進一步深入研究。
77779193永利官网、生命科學技術學院教授姚帆博士是該點評文章的第一作者，非編碼RNA和腫瘤轉移領域馬莉教授為通訊作者。
