前列腺癌（Prostate Cancer， PCa）是男性最常見的惡性腫瘤之一，尤其高發于老年男性。盡管現有治療手段，如手術、放療和激素療法等，已顯著改善了患者生存，但腫瘤異質性、治療抵抗和復發仍是臨床面臨的嚴峻挑戰。早期診斷也因疾病初期無癥狀而困難重重。因此，深入探究PCa發生發展的分子機制，尋找新的有效治療靶點，成為當前研究的重中之重。

近年來，一類被稱為環狀RNA（circular RNA， circRNA）的非編碼RNA分子在癌癥研究中備受關注。與線性RNA不同，circRNA呈共價閉合環狀結構，穩定性更高。它們能在細胞中充當“海綿”，吸附微小RNA（microRNA， miRNA），從而解除miRNA對其靶基因的抑制，影響腫瘤進程。然而，許多circRNA在PCa中的具體功能和生成機制仍不清楚。與此同時，腫瘤細胞的代謝重編程，特別是對糖酵解的過度依賴（即“瓦博格效應”），為腫瘤快速生長提供了能量和原料。糖酵解的終產物乳酸，近年來被發現可作為新型翻譯后修飾——乳酸化（lactylation）的底物，影響蛋白功能與穩定性，這可能將腫瘤代謝與基因表達調控緊密聯系起來。

那么，是否存在特定的circRNA，能夠將PCa中的異常剪接、代謝重編程和惡性表型串聯起來？這成為了研究人員想要解答的核心科學問題。

為了回答這個問題，研究人員開展了一項主題為“ESRP1/circPHGDH/miR-149/RAP1B正反饋環路促進前列腺癌細胞惡性行為及糖酵解”的研究。他們發現了一個名為circPHGDH（由PHGDH基因的第11和12外顯子環化形成）的circRNA在PCa組織和細胞中表達上調。功能實驗表明，敲低circPHGDH能顯著抑制PCa細胞的增殖、遷移、侵襲、上皮-間質轉化（Epithelial–Mesenchymal Transition， EMT）和糖酵解能力，而過表達則促進這些表型。進一步的機制探索揭示，circPHGDH在細胞質中作為“分子海綿”吸附了miR-149，而miR-149的下游直接靶基因是RAP1B。circPHGDH通過這一軸線上調了RAP1B的表達，進而激活了致癌的PI3K/AKT信號通路。更有趣的是，研究還發現circPHGDH自身的生成受剪接因子ESRP1調控，而糖酵解產生的乳酸能夠通過促進ESRP1蛋白第43位賴氨酸（K43）的乳酸化修飾來穩定ESRP1。反過來，circPHGDH敲低導致的糖酵解抑制，又會減少ESRP1的乳酸化和穩定性。這就形成了一個“乳酸化修飾的ESRP1 → 促進circPHGDH生成 → circPHGDH/miR-149/RAP1B軸促進糖酵解 → 產生乳酸 → 乳酸化并穩定ESRP1”的正反饋環路，持續驅動PCa的惡性進展。這項研究為理解PCa的發病機制提供了全新視角，并指出了ESRP1/circPHGDH/miR-149/RAP1B軸作為潛在治療靶點的重要價值。相關論文發表在《Experimental & Molecular Medicine》期刊上。

為了開展這項研究，作者主要應用了以下幾項關鍵技術方法：首先，通過生物信息學分析公共基因表達數據集（GEO中的GSE113153）篩選PCa中差異表達的circRNA。其次，收集了51對PCa患者癌組織與癌旁組織臨床樣本進行驗證。在細胞功能層面，使用了集落形成、Transwell小室、Seahorse能量代謝分析等技術評估細胞增殖、遷移侵襲和糖酵解能力；通過蛋白質印跡（Western Blotting）檢測EMT標志物及信號通路蛋白。在分子機制驗證上，采用了熒光原位雜交（FISH）進行RNA亞細胞定位；利用RNA免疫共沉淀（RIP）、RNA Pull-down及雙熒光素酶報告基因實驗驗證RNA與蛋白、RNA與RNA之間的相互作用；通過免疫共沉淀（IP）和定點突變技術研究ESRP1的乳酸化修飾位點。最后，通過構建裸鼠皮下移植瘤模型，在體內驗證了circPHGDH/miR-149/RAP1B軸對腫瘤生長和轉移的調控作用。

研究人員通過微陣列分析，在高級別與低級別PCa中篩選出差異表達的circRNA，并選擇了circ_0000121（即circPHGDH）進行后續研究。驗證實驗證實circPHGDH具有典型的環狀RNA特征：對RNase R處理不敏感、半衰期長于其線性母本PHGDH mRNA、并且主要定位于細胞質。這些結果表明circPHGDH是PCa細胞中一個穩定存在的經典circRNA。

臨床樣本分析顯示，circPHGDH在PCa組織中表達顯著上調，且其高表達與更大的腫瘤體積、更高的T分期和遠處轉移相關。在PCa細胞系中敲低circPHGDH，能夠抑制細胞的集落形成、遷移、侵襲，上調上皮標志物E-cadherin、下調間質標志物N-cadherin（即抑制EMT），并降低細胞外酸化率（ECAR）、提高耗氧率（OCR），表明糖酵解被抑制。而過表達circPHGDH則產生相反的效果。這證明circPHGDH在PCa中發揮促癌作用。

機制上，雙熒光素酶報告基因和RNA Pull-down實驗證實circPHGDH可直接結合miR-149。circPHGDH的表達與miR-149呈負相關，且circPHGDH敲低會上調miR-149表達。FISH實驗顯示兩者在細胞質中共定位。這些結果說明circPHGDH作為miR-149的分子海綿發揮作用。

通過生物信息學預測和實驗驗證，研究人員發現miR-149可直接靶向RAP1B基因的3‘非翻譯區（3’-UTR）。RAP1B在PCa中高表達，且與miR-149表達負相關。circPHGDH敲低導致的RAP1B下調可被miR-149抑制劑所逆轉。此外，過表達RAP1B能激活PI3K/AKT信號通路。這些數據確立了miR-149/RAP1B/PI3K/AKT這一下游軸。

上游機制研究發現，剪接因子ESRP1能特異性促進circPHGDH的生成。RIP和RNA Pull-down實驗證明ESRP1蛋白與circPHGDH及其側翼內含子中的特定基序結合。突變這些結合位點會消除ESRP1對circPHGDH生成的促進作用。這表明ESRP1是circPHGDH生物發生的關鍵調控因子。

研究進一步發現，糖酵解產物乳酸（L-lactic acid， LA）處理能增加ESRP1的蛋白水平和乳酸化修飾，并延長其半衰期；而敲低circPHGDH則產生相反效果。通過定點突變，研究人員確認K43是ESRP1發生功能性乳酸化的關鍵位點。這揭示了代謝產物如何通過翻譯后修飾影響剪接因子穩定性。

功能挽救實驗表明，ESRP1過表達所促進的PCa細胞增殖、遷移、侵襲、EMT和糖酵解，可被同時敲低circPHGDH所抵消。這說明ESRP1的促癌作用至少部分是通過上調circPHGDH實現的。

體內實驗證實，在裸鼠移植瘤模型中，敲低circPHGDH能抑制腫瘤的生長、轉移（生物發光信號減弱）和細胞增殖標志物Ki-67的表達。而同時在瘤內抑制miR-149或過表達RAP1B，則能夠逆轉敲低circPHGDH產生的抑瘤效果，有力證明了circPHGDH通過miR-149/RAP1B軸在體內驅動PCa進展。

本研究系統性地揭示了一個驅動前列腺癌惡性進展的全新正反饋調控環路。該環路的核心在于：剪接因子ESRP1促進致癌環狀RNA circPHGDH的生成；circPHGDH通過吸附miR-149，解除其對下游靶基因RAP1B的抑制，進而激活PI3K/AKT信號通路，最終導致PCa細胞增殖、遷移、侵襲、上皮-間質轉化（EMT）及糖酵解能力的增強。尤為關鍵的是，增強的糖酵解產生大量乳酸，乳酸作為底物催化了ESRP1蛋白在K43位點的乳酸化修飾，從而穩定了ESRP1蛋白，使其能夠持續促進circPHGDH的生成，形成一個自我放大的“引擎”。

這一發現具有多重重要意義。首先，它首次將剪接調控（ESRP1）、非編碼RNA網絡（circPHGDH/miR-149）、信號通路（RAP1B/PI3K/AKT）和腫瘤代謝重編程（糖酵解/乳酸化）這幾個PCa研究的關鍵領域有機地整合到一個連貫的分子框架中，為理解PCa的高度復雜性和異質性提供了新的視角。其次，研究鑒定了circPHGDH、ESRP1乳酸化修飾等新的分子事件和調控節點，這些都可能成為潛在的、用于PCa診斷或預后判斷的生物標志物。最后，也是最具轉化醫學價值的一點，該正反饋環路中的多個環節，如circPHGDH本身、ESRP1的乳酸化、RAP1B等，均可作為藥物干預的靶點。針對這些靶點開發小分子抑制劑、寡核苷酸藥物（如靶向circPHGDH的siRNA或ASO）或阻斷乳酸化過程的化合物，有望能夠切斷這一致癌環路，為克服PCa的治療抵抗和預防轉移提供新的策略。因此，這項研究不僅深化了對PCa發病機制的基礎認識，也為開發更有效的精準治療方案奠定了堅實的理論基礎。