內源性tRF分子通過YBX1介導的機制抑制乳腺癌發展
在應激壓力情況下tRNA可以分解成tRFs。在本篇報道中作者發現Glu/Asp/Gly/Tyr的tRNAs均可以生成一系列的tRFs，它們與致癌基因3‘UTR競爭性結合YBX1蛋白, 降低了多個乳腺癌致癌轉錄本的穩定性。這種轉錄后的沉默模式具序列特異性，這些片段有共同序列區域與YBX1識別序列相結合。作者開展一系列功能性實驗驗證tRFs抑制乳腺癌細胞的增殖。YBX1本身的功能是使致癌轉錄本的穩定性增加，癌癥基因蛋白表達水平增強。這種tRFs產生的競爭性置換抑制其穩定性和表達，也就抑制了癌癥轉移。
高度轉移性乳腺癌細胞通過抑制這些tRFs的感應拮抗其抗腫瘤功能。在癌癥轉移過程細胞遇到的主要刺激是低氧環境，這時刺激產生的tRF可以抑制癌癥轉移。 YBX1是功能強大的RNA結合蛋白，涉及到很多關鍵性細胞途徑，它的基因失活導致胚胎死亡。通過CLIP分析其結合分子，作者發現tRFs結合YBX1并且取代了一系列致癌轉錄本，因此抑制了YBX1的蛋白活性。
結果：
癌癥細胞在增殖過程中會遇到各種各樣的應激環境，主要的壓力就是低氧環境。腫瘤細胞利用許多調節系統來抵抗壓力帶來的的影響。作者開展乳腺癌細胞smRNA測序。結果發現相當大的一部分小RNA序列來自于tRNA。
tRF分子來源于剪切的tRNA，這類小RNA片段可以在細菌，酵母和哺乳動物的正常和應激條件下中檢測到。1977年左右首次在癌癥病人尿液中發現并報道，當時被視作致癌分子。RNA測序結果顯示低氧情況下乳腺癌細胞系MDA中tRFs含量增加，但是在另一種高度轉移性乳腺癌細胞系MDA-LM2沒有出現這種現象。這說明高度轉移的癌細胞抑制這種低氧狀態下的上調。低氧誘導型tRFs序列分析顯示一段共有序列的顯著富集現象(圖1A)。這種富集現象沒有在高度轉移類LM2中呈現。推測這些共有序列是反式作用因子與小RNA的結合位點。例如tRNA Glu產生的tRF在低氧環境MDA細胞中顯著上調，并且具有上述特征（圖B smRNA測序）。作者開展RNA pull-down實驗，21-nt 3′生物素化的寡核苷酸的一段確定的序列被固定在鏈霉親和素磁珠上，用于結合與tRF相互作用的蛋白復合物。基因集富集分析說明，其結合蛋白屬于核糖核蛋白復合體和壓力顆粒復合物 (圖1C)，YBX1與上述兩種蛋白家族均相關。因此深入研究YBX1蛋白，開展CO-IP實驗，檢測YBX1與轉染的3‘生物素化tRF類似物的結合情況，同時開展內源性YBX1與tRF類似物檢測實驗（圖1D和1E），結果均證實二者的結合關系。
tRFs與YBX1特異結合
YBX1是一種多功能RNA結合蛋白，是Y-BOX結合蛋白家族的一員，應用在RNA各個方面的功能。YBX1是RNA轉譯和穩定性的調節因子，參與tiRNA核糖體介導的核糖體活性抑制。對YBX1做CLIP分析，高通量測序結果顯示4000多個內源性轉錄本與YBX1結合。大部分與YBX1的結合位點在3‘UTR和外顯子，少部分是在5’UTR和內含子結合（圖2A）。大部分YBX1結合的轉錄本都過度表達，激活相關通路，包括RNA加工、轉換、細胞周期、葡萄糖代謝、紡錘結構，及其他的關鍵信號和壓力應激反應。YBX1調節子的廣度和多樣性說明其對RNA體內的平衡和增殖，及對細胞應對內外壓力很重要。
CLIP實驗的高通量測序結果發現YBX1與細胞中tRF的一個特殊的子集結合。GLy和Asp在細胞中均低表達但是與YBX1大量結合，而Lys，和,Ser是體內高表達但是不與YBX1結合。SmRNA和 CLIP實驗對比展示MDA細胞中tRF位置和豐度。結果說明tRF和YBX1的相互作用不是細胞中簡單的tRF豐度問題，YBX1的結合是特異性的而并非取決于表達豐度。 轉錄組分析MDA細胞系在低氧情況下，含有YBX1的細胞系顯著上調表達。這說明Trf參與低氧誘導，YBX1介導的轉錄后調節 (圖2D)。高度轉移的MDA-LM2細胞并沒有表現出YBX1-依賴低氧情況下的下調基因富集。因為YBX1沒在MDA-LM2細胞系中表現出明顯的變化，因此推測增加的富集是TRF產生的，因為它在低轉移癌癥細胞中富集。
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