Sci Adv | 栾鑫/张卫东/吴也团队开发RIBOTAC靶向降解miR-301a-3p抑制三阴性乳腺癌骨转移|乳腺癌|吴也|张卫东|栾鑫|治疗|溶骨性|肿瘤|骨转移

三阴性乳腺癌（ triple-negative breast cancer ，TNBC）侵袭性强，具有较高的早期复发和远端转移风险。骨是乳腺癌最常见的转移部位之一，骨转移可进一步导致溶骨性骨破坏、病理性骨折及疼痛等临床骨相关事件的发生。近年来 TNBC 治疗手段不断丰富，但针对乳腺癌骨转移的有效干预策略仍十分有限。已有研究表明， microRNA （ miRNA ）的异常表达广泛参与肿瘤发生、发展和转移过程，但由于缺乏传统意义上的小分子药物结合口袋，其小分子靶向药物发现和有效干预一直面临挑战。

近日，上海中医药大学栾鑫研究员和吴也副研究员团队联合海军军医大学张卫东教授在 Science Advances 发表题为 RIBOTAC-mediated degradation of hsa-microRNA-301a-3p suppresses TNBC bone metastasis 的研究论文。该研究揭示hsa-microRNA-301a-3p（miR-301a-3p）是促进TNBC骨转移的重要miRNA，发现可高效结合pri-miR-301a的小分子，并在此基础上构建了基于内源性核糖核酸酶（RNase L）高效诱导靶RNA降解的核糖核酸酶靶向嵌合体（ ribonuclease-targeting chimera ，RIBOTAC）。该 RIBOTAC 通过连接 RNA 识别分子和 RNase L 募集配体，募集内源性 RNase L 降低成熟 miR-301a-3p 水平，并揭示其抑制 TNBC 骨转移的作用机制，为致病 RNA 的小分子干预提供了新思路。

1. 锁定驱动 TNBC 骨转移的关键 miRNA

研究团队整合 RNA 测序、 TCGA 临床数据以及机器学习方法筛选 TNBC 相关 miRNA ，发现 miR-301a-3p 在 TNBC 中显著升高，并与不良预后及肿瘤转移密切相关，其中与骨转移的关联尤为突出。 miR-301a-3p 在高骨转移性 MDA-BoM-1833 细胞中呈高表达，抑制该 miRNA 可明显降低 TNBC 细胞迁移能力。进一步在小鼠骨转移模型中发现，稳定敲低 miR-301a-3p 显著降低骨转移负荷并减轻溶骨性骨损伤，证实了 miR-301a-3p 在 TNBC 骨转移中的重要作用。

2. 结构导向构建 RIBOTAC ，靶向降解 pri-miR-301a 并抑制骨转移

在明确 miR-301a-3p 的功能后，研究团队进一步探索利用小分子直接干预这一致病 RNA 。 pri-miR-301a 结构分析显示，其 Drosha 剪切位点附近存在可供小分子识别的局部环状结构。经 RNA 结构预测和分子对接，研究团队筛选得到阿米卡星（ Amikacin ）作为 RNA 识别分子，并通过多肽分子骨架将阿米卡星与 RNase L 募集配体偶联，成功构建靶向 pri-miR-301a 的 RIBOTAC （图 1 ）。进一步实验证实， RIBOTAC 可识别 Drosha 剪切位点附近的 RNA 结构区域，并促进 RNase L 依赖性的靶 RNA 切割，从而浓度依赖性地降低 miR-301a-3p 水平并抑制 TNBC 细胞迁移。 RNase L 敲低可明显削弱上述作用，而重新表达 RNase L 则恢复 RIBOTAC 响应，支持其 RNase L 依赖性的作用机制。

图 1 靶向 pri-microRNA-301a 的 RIBOTAC 设计与构建

研究团队随后在 MDA-BoM-1833 和 4T1.2 两种 TNBC 骨转移模型中评价其体内药效。结果显示， RIBOTAC 明显降低骨转移负荷，减少溶骨性骨病变，并降低 BSP 和 β-CTX 等骨代谢相关指标。治疗过程中小鼠体重未见明显变化，且未观察到明显溶血。

3. 恢复 NEDD4L - YAP1 内源性调控揭示抗骨转移机制

进一步机制研究发现， RIBOTAC 处理后 Hippo 信号通路受到显著影响，其核心效应分子 YAP1 蛋白水平下降。 RIBOTAC 能够增强 YAP1 泛素化、缩短其蛋白半衰期，而蛋白酶体抑制剂可阻断这一过程，提示 YAP1 主要通过泛素 - 蛋白酶体途径发生降解。通过进一步分析，研究团队锁定 E3 泛素连接酶 NEDD4L 。实验表明， miR-301a-3p 可直接靶向 NEDD4L 3′UTR 并抑制其表达，而 NEDD4L 能够与 YAP1 相互作用。 RIBOTAC 降低 miR-301a-3p 后，解除其对 NEDD4L 的抑制，恢复 NEDD4L 表达并进一步促进 YAP1 泛素化降解。由此，该研究建立了 “ RIBOTAC 靶向 pri-miR-301a - miR-301a-3p 降低 - NEDD4L 恢复 - YAP1 泛素化降解 - TNBC 骨转移抑制 ” 的作用机制链条。

综上，该研究从 TNBC 骨转移关键 miRNA 发现出发，进一步实现了针对pri-miR-301a的小分子RIBOTAC设计和RNA降解，并揭示其通过恢复NEDD4L介导的YAP1内源性降解抑制TNBC骨转移的作用机制。该工作拓展了 RIBOTAC 在实体瘤及致病性非编码 RNA 靶向研究中的应用，也为利用小分子干预传统意义上的 “ 难成药 ”RNA 靶点提供了新的研究思路。