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在癌症研究中，非编码体细胞单核苷酸变异（SNVs）对癌症的影响尚不明确，尤其是在神经母细胞瘤（NB）方面。研究人员针对此开展研究，发现非编码 SNVs 可改变 CREs 活性，影响相关基因表达，且 CTTNBP2 和 MCF2L 可能是潜在抑癌基因，这为癌症治疗提供了新靶点。
在癌症研究的神秘领域中，尽管科学家们在理解癌症发展的分子机制方面取得了一定进展，但遗传变异的作用，尤其是基因组非编码区域的变异，仍然是一个充满挑战和未知的领域。单核苷酸变异（SNVs）隐藏在非编码区域，如同神秘的 “暗物质”，虽不直接改变蛋白质功能，却能通过影响顺式调控元件（CREs）间接影响基因表达，进而在癌症发展中发挥重要作用。
在神经母细胞瘤（NB）这个特殊的 “舞台” 上，其起源于交感神经系统，是常见的儿科癌症。尽管目前有多种治疗手段，但约一半的高危患者仍难以摆脱死亡的阴影。此前研究发现，NB 的发生发展与基因调控密切相关，也找到了一些与 NB 易感性相关的 germline variants ，但对于体细胞突变的研究大多集中在编码基因组。而实际上，非编码调控区域的遗传改变同样可能推动癌症发展，只是其具体机制尚不清楚。
为了揭开这些谜团，来自意大利那不勒斯费德里科二世大学（University of Naples Federico II）和 CEINGE Biotecnologie Avanzate Franco Salvatore 的研究人员 Annalaura Montella、Matilde Tirelli 等人开展了一项深入研究。他们致力于探究非编码体细胞 SNVs 导致 CREs 活性失调，进而影响靶基因表达，最终促进 NB 发生发展的机制。研究成果发表在《British Journal of Cancer》上，为神经母细胞瘤的研究带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。在基因表达分析方面，利用 Cancer Dependency Map（DepMap） 门户和 R2 平台，结合 NCBI GEO 数据库中的 RNA 表达数据，分析相关基因表达与 NB 预后标志物的关系；通过定量 PCR（qPCR）和蛋白质免疫印迹（western blotting）评估基因的 mRNA 和蛋白质水平；运用荧光素酶报告基因检测（luciferase reporter gene assay） 探究体细胞非编码变异对 CREs 活性的影响；借助 motifbreakR 工具预测转录因子（TF）结合基序的改变，通过染色质免疫沉淀 - 定量聚合酶链反应（ChIP-qPCR）实验验证 TF 与 CREs 的结合情况；利用 CRISPR-Cas9 基因编辑技术模拟 SNVs 对靶基因表达的影响；通过 HiC 分析研究染色质相互作用；开展细胞活力和侵袭实验评估基因功能。
研究结果如下：
- SNVs 改变转录调控活性：研究人员聚焦于 CTTNBP2 和 MCF2L 基因的 CREs 区域的 SNVs。通过对 NB 细胞系的筛选，选择高表达相关基因的细胞系进行实验。荧光素酶报告基因检测结果显示，CTTNBP2 CRE SNV1、MCF2L CRE SNV1 和 MCF2L CRE SNV2 显著降低了各自调控元件的活性，而 CTTNBP2 CRE SNV2 在不同细胞系中表现出不同的调控活性。进一步实验证实，这些 SNVs 可能干扰转录激活因子的结合或增强与抑制因子的结合。
- SNVs 影响转录因子结合：利用 motifbreakR 工具预测，发现 CTTNBP2 CRE SNV1 可能降低与转录激活因子 STAT3 的结合，CTTNBP2 CRE SNV2 可能减少与抑制因子 SIN3A 的结合，MCF2L CRE SNV1 可能影响 STAT3 与 MCF2L CRE 的结合。通过基因沉默实验、荧光素酶报告基因检测和 ChIP-qPCR 实验，验证了这些预测。结果表明，这些 SNVs 确实通过影响 TF 与 CREs 的结合，进而调控相关基因的表达。
- SNVs 影响靶基因表达和细胞功能：运用 CRISPR-Cas9 技术在 HEK-293 细胞中引入随机插入缺失（INDELs）模拟 CTTNBP2 CRE SNV1 的影响，结果发现编辑后的细胞中 CTTNBP2 表达降低，细胞增殖和侵袭能力增强。在 SK-N-BE (2) 细胞中删除包含 MCF2L CRE SNV1 的区域，同样观察到 MCF2L 表达下降，细胞增殖和侵袭能力提升。这表明 CTTNBP2 和 MCF2L 可能是潜在的肿瘤抑制基因。
- CTTNBP2 和 MCF2L 是潜在的肿瘤抑制基因：通过对 105 例 NB 患者样本 mRNA 表达数据的分析，发现 CTTNBP2 和 MCF2L 的低表达与不良预后特征显著相关，包括高风险类别、MYCN 扩增和晚期疾病阶段。在 NB 细胞系中进行基因沉默实验，结果显示沉默 CTTNBP2 或 MCF2L 会导致细胞增殖和侵袭能力显著增加，进一步证实了它们的肿瘤抑制作用。
在讨论部分，研究人员指出，全基因组测序（WGS）揭示了基因组非编码区域存在大量 SNVs，这些非编码 SNVs 可能是癌症发生的重要驱动因素。尽管在计算研究中已认识到其潜在作用，但通过体外实验对其生物学作用的探索仍较少。此次研究全面探究了非编码调控 SNVs 在 NB 发生发展中的作用机制，发现了关键的 SNVs 和潜在的肿瘤抑制基因，强调了细胞背景和遗传背景对非编码变异影响的重要性。
综上所述，该研究意义重大。它首次深入揭示了非编码体细胞 SNVs 在神经母细胞瘤发生发展中的关键作用机制，为理解神经母细胞瘤的发病机制提供了新的视角。同时，鉴定出的潜在肿瘤抑制基因 CTTNBP2 和 MCF2L，以及与之相关的转录因子 STAT3 和 SIN3A，为开发针对神经母细胞瘤的精准治疗策略提供了新的靶点，有望推动个性化医学的发展，为神经母细胞瘤患者带来新的希望。
