HIF-1α/ALYREF/PKM2信号轴在膀胱癌糖酵解和肿瘤发生中的作用

背景与目的 丙酮酸激酶肌肉同工酶M2(pyruvate kinase muscle isozyme M2,PKM2)是糖酵解的限速酶,参与肿瘤的代谢和生长。PKM2在肿瘤中的调控网络复杂,在膀胱癌中尚未得到充分研究。PKM2 mRNA的5-甲基胞嘧啶(5-methylcytidine,m5C)修饰可能参与了膀胱癌的发病过程,机理有待深入研究。本文旨在探讨PKM2在膀胱癌中的生物学功能及其调控机制。方法 用Western blotting、qRT-PCR和免疫组织化学方法检测PKM2和Aly/REF输出因子(Aly/REF export factor,ALYREF)的表达水平。通过一系列体内实验和体外试验,研究膀胱癌细胞的生物学过程。通过RNA免疫沉淀、RNA测序和双荧光素酶报告分析,探讨PKM2在膀胱癌中的调控机制。结果 在膀胱癌中,我们首次证明了ALYREF稳定了PKM2的mRNA,并与其3’-非翻译区的m5C位点结合。ALYREF过表达通过PKM2介导的糖酵解促进膀胱癌细胞增殖。此外,PKM2和ALYREF高表达与膀胱癌患者生存不佳相关。最后,我们发现缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1 alpla,HIF-1α)除了直接激活转录,还通过激活ALYREF间接上调PKM2的表达。结论 HIF-1α/ALYREF/PKM2轴上PKM2 mRNA的m5C修饰可能促进了膀胱癌的葡萄糖代谢,为膀胱癌的治疗提供了新的靶点。