CDC25C在胶质瘤中的双重角色：驱动细胞周期进程与介导免疫逃逸的新机制

《Hormones & Cancer》：Cell division cycle 25 C (CDC25C) mediates cell-cycle progression and immune evasion in glioma

本刊推荐：为解决胶质瘤细胞周期失调与免疫抑制微环境关联机制不明的问题，乔安琪团队开展CDC25C在胶质瘤中作用的多组学研究。发现CDC25C通过激活CDK1-Cyclin B1轴促进G2/M期转换，同时与Treg细胞浸润及PD-1/PD-L1等免疫检查点分子上调相关，提示其可作为预后标志物和潜在治疗靶点。

　　

作为成人中枢神经系统中最常见的恶性肿瘤，胶质瘤占所有恶性脑肿瘤的80%以上，其中最具侵袭性的胶质母细胞瘤患者即使接受最大范围安全切除、放疗和替莫唑胺化疗，中位总生存期也仅为14-18个月。这种治疗抵抗性源于肿瘤的极端异质性、强烈的免疫抑制微环境以及广泛的基因组不稳定性。因此，迫切需要在细胞层面寻找能够连接异常增殖与免疫逃逸的关键驱动因子，为预后评估和靶向治疗提供新思路。

细胞周期G2/M检查点的失调是侵袭性胶质瘤的典型特征。这一关键节点由CDC25家族的双特异性磷酸酶控制，它们通过去除抑制性磷酸基团激活细胞周期蛋白依赖性激酶（CDKs），从而触发细胞进入有丝分裂。在三种亚型中，CDC25C是CDK1-Cyclin B1复合物的主要激活剂，其核转位不可逆地决定细胞进入分裂期。已有研究表明，CDC25C的异常活性在胰腺癌、肝细胞癌和肺癌等多种癌症中促进染色体错误分离、复制应激和放化疗抵抗，但其在弥漫性胶质瘤中的作用，特别是对免疫细胞浸润或PD-L1等检查点分子表达的影响尚未明确。

针对这一科学问题，乔安琪等人在《Discover Oncology》上发表了最新研究成果。研究人员整合了TCGA、CGGA和GEO数据库的批量转录组数据以及单细胞RNA测序数据，结合体外功能实验，系统阐述了CDC25C在胶质瘤中的表达特征、预后价值及其与免疫微环境的关联。

研究团队运用了多项关键技术方法：从TCGA、CGGA和GEO数据库获取的1207例胶质瘤样本构成主要队列，通过ESTIMATE算法和CIBERSORT进行免疫微环境分析，利用基因集富集分析（GSEA）探索信号通路，采用单细胞RNA测序解析细胞异质性，并通过siRNA转染在U87MG细胞中实现CDC25C敲低，结合EdU染色、流式细胞术和Western blot验证功能机制。

3.1 CDC25C在胶质瘤中过表达并与侵袭性临床特征相关

通过对GSE4290数据集的分析发现，CDC25C在胶质瘤组织中的表达显著高于正常脑组织（p<0.001），且随着WHO分级从II级到IV级呈现阶梯式上升。GEPIA和UALCAN数据库进一步验证了CDC25C在胶质母细胞瘤（GBM）中的上调（p<0.001）。免疫组化结果证实，高级别胶质瘤中CDC25C蛋白表达更为强烈。临床关联分析显示，高CDC25C表达与不良预后特征显著相关：更高WHO分级（III/IV级）、IDH野生型、1p/19q共缺失缺失以及MGMT启动子非甲基化状态（均p<0.001）。

3.2 CDC25C在胶质瘤中的预后价值

生存分析表明，高CDC25C表达与较短的总生存期显著相关（Kaplan-Meier log-rank p<0.001）。时间依赖性ROC曲线分析显示，CDC25C在1、3、5年预测的AUC值均高于0.70。多变量Cox回归证实，高CDC25C表达是独立的不良预后因素（TCGA队列HR=2.13，95%CI 1.54-2.95，p<0.001；CGGA队列HR=1.87，95%CI 1.32-2.64，p=0.002）。结合CDC25C、年龄、分级和IDH状态构建的列线图预测模型C指数达0.75（训练集）和0.74（验证集）。

3.3 CDC25C相关DEGs的功能富集分析

对759个差异表达基因（|log2FC|>1，FDR<0.05）的功能分析显示，CDC25C高表达肿瘤显著富集于有丝分裂相关事件：染色体分离、核分裂、细胞器分裂和G2/M期转换等。KEGG通路分析中"细胞周期"通路富集最显著（GeneRatio≈0.09，p<0.001）。GSEA证实细胞周期、细胞衰老和p53信号通路在CDC25C高组中正向富集，而神经活性配体-受体相互作用等神经递质通路则负向富集。

3.4 CDC25C连接高增殖细胞周期程序与免疫抑制微环境

CDC25C高表达肿瘤表现出更高的基质评分、免疫评分和ESTIMATE评分。CIBERSORT反卷积显示，调节性T细胞（Tregs）、静息NK细胞和M0巨噬细胞在CDC25C高组中扩增，而抗肿瘤单核细胞和中性粒细胞减少。同时，PD-1、PD-L1、CTLA4、TIGIT、CD80和CD86等免疫检查点分子在CDC25C高组中显著上调。CDC25C表达与PDCD1LG2呈正相关（Pearson R=0.33，p<0.001）。

3.5 实验验证-胶质瘤细胞和组织中CDC25C的组成性过表达

qRT-PCR、Western blot和免疫组化验证了CDC25C在胶质瘤中的过表达。以HA1800星形胶质细胞为校准，CDC25C mRNA在SHG-44和U87MG细胞中分别升高1.9倍和7.44倍（p<0.01）。蛋白水平上，U87MG和SHG-44细胞的CDC25C/β-肌动蛋白比值分别为0.42和0.22，显著高于HA1800细胞的0.036。免疫组化显示高级别胶质瘤中CDC25C细胞质染色强烈。

3.6 CDC25C敲低抑制增殖、诱导G2/M阻滞并破坏CDK1-Cyclin B1轴

三种siRNA均有效敲低CDC25C表达，其中siRNA-1效率最高。EdU实验显示，CDC25C敲低后EdU阳性细胞比例从约39.87%降至34.13%（p<0.05）。流式细胞术显示G2/M期细胞从19%增加至39%，伴随S期细胞减少。Western blot表明CDC25C敲低后Cyclin B1表达下调和CDK1 Thr161磷酸化减少，表明CDC25C-CDK1-Cyclin B1轴被破坏。

3.7 单细胞转录组学精确定位CDC25C-CDK1-CCNB1增殖轴的细胞起源

单细胞RNA测序分析鉴定出16个转录 distinct的细胞簇。CDC25C、CDK1和CCNB1在簇2（星形胶质细胞-iPS细胞）和簇11（星形胶质细胞样肿瘤细胞）两个高增殖肿瘤亚群中特异性富集，与最高MKI67表达一致，而在免疫或血管谱系中几乎检测不到。独立队列GSE214966验证了这一模式，确认CDC25C驱动的增殖是肿瘤细胞固有的程序。

研究结论表明，CDC25C是胶质瘤细胞增殖的关键驱动因子和免疫逃逸的促进者。其过表达可能将无限制的有丝分裂进展与免疫抑制微环境联系起来，强调了CDC25C作为胶质瘤有前景的预后生物标志物和治疗靶点的重要性。这一发现为理解胶质瘤细胞周期调控与免疫微环境的交互作用提供了新视角，为开发联合靶向CDC25C与免疫检查点抑制剂的治疗策略奠定了理论基础。然而，由于依赖回顾性数据、仅在两种细胞系中进行功能验证以及CDC25C与免疫检查点通路间的相关性尚未得到因果验证，结论仍需进一步通过体内实验或患者来源类器官模型加以证实。