《Phytomedicine》:Daidzein reprograms EP300/CREBBP-deficient immune evasion via targeting the PPARγ–ANGPT4/Tie2 axis in hypopharyngeal squamous cell carcinoma
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喉咽鳞状细胞癌(HPSCC)恶性生物学行为与表观遗传基因突变(如EP300、CREBBP)及肿瘤微环境重塑密切相关。本研究通过全外显子测序分析28例HPSCC患者肿瘤及配对正常组织,鉴定出TP53等高频突变基因,并揭示EP300/CREBBP通过调控组蛋白乙酰化影响免疫微环境重塑及血管侵袭机制。首次系统解析HPSCC中表观遗传驱动基因的分子网络及靶向治疗潜力。
魏茂|陈峰|高峰|焦碧文|朱佩燕|陈玉凡|孟永志|董斌|王宝鑫
上海交通大学医学院附属上海总医院耳鼻喉科,中国上海虹口区五津路85号200080
引言
下咽鳞状细胞癌(HPSCC)是头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中一种高度侵袭性的亚型,约占所有HNSCC病例的3%–5%。HPSCC患者在诊断时通常已处于疾病晚期,这导致了治疗上的巨大挑战、高复发率以及频繁的转移(Johnson等人,2020年)。尽管近年来免疫疗法和多模式治疗方法有所进展,但2025年的一项权威研究表明,患者的5年总体生存率仍然很低,约为40.6%(Shen等人,2025年)。因此,阐明这些基因突变的分子机制对于HPSCC的治疗至关重要。
由于对其发病机制的深入了解,遗传突变被认为是HPSCC的根本驱动因素(Shanmugam等人,2024年)。突变的积累会激活或抑制关键的细胞内信号通路,从而赋予肿瘤恶性特征,如不受控制的细胞增殖、增强的侵袭性和转移能力、抗凋亡性以及免疫逃逸(Novikov等人,2021年)。这些特征正是HPSCC具有高度侵袭性和预后不良的原因。因此,阐明基因突变的分子机制对于HPSCC的治疗至关重要。
表观遗传基因(Tycko,2000年),包括染色质修饰因子和组蛋白修饰酶,通过非遗传调控机制控制转录活性(Miremadi等人,2007年)。近年来,人们越来越认识到表观遗传基因的突变是HNSCC进展的关键因素(Worsham等人,2006年)。这些突变常常导致染色质重塑异常、组蛋白乙酰化受损,以及肿瘤抑制基因和免疫相关基因的广泛转录抑制(Anayannis等人,2015年)。先前的研究已经发现,在HNSCC中,包括下咽亚型中,EP300、CREBBP、KMT2D和NSD1等表观遗传调控因子频繁发生改变。例如,EP300突变已被证明可以抑制肿瘤的侵袭性(Kumar等人,2021年)。功能研究表明,KMT2D的丢失会导致增强子活性减弱、干扰素响应基因表达降低以及肿瘤浸润淋巴细胞受到抑制,从而促进免疫冷型肿瘤微环境的形成(Callahan等人,2021年)。这些发现表明,表观遗传失调不仅是HPSCC发病机制的标志,也是一个潜在的可靶向脆弱点。然而,这些突变在HPSCC特异性免疫重塑和下游信号通路中的功能后果仍不明确。
将驱动基因注释与临床相关性相结合的整合分析显著提高了目标基因识别的转化潜力(Bertrand等人,2015年)。对HPSCC中的突变景观和功能机制进行全面分析(Ghias等人,2019年)可以为克服当前的临床瓶颈提供关键见解。
除了内在的基因改变外,肿瘤免疫微环境的广泛重塑也是HPSCC进展的重要因素(Ruffin等人,2023年)。随着疾病的进展,免疫环境从激活状态转变为免疫抑制状态,其特征是细胞毒性CD8? T细胞浸润减少,调节性T细胞(Tregs)、髓系来源的抑制细胞和耗竭T细胞积累增加(Koyama和Nishikawa,2021年)。值得注意的是,HPSCC比其他HNSCC亚型更常表现出“免疫冷”表型(O'Neill等人,2024年)。这可能是由于其诊断时已处于晚期、表观遗传调控因子突变率高以及长期暴露于烟草和酒精所致。这些因素共同抑制了抗原呈递,干扰了I型干扰素反应,并改变了细胞因子环境,为肿瘤进展创造了有利条件。然而,迄今为止,只有少数系统研究探讨了HPSCC中的肿瘤免疫微环境重塑(Landin等人,2020年)。
在这项研究中,我们通过分析患者样本的序列数据,旨在识别与HPSCC恶性临床表型显著相关的突变靶点,并利用多组学方法探索其下游通路。E1A结合蛋白p300(EP300)/CREB结合蛋白(CREBBP)的突变已被证明在HPSCC进展中起关键作用,尤其是在促进血管侵袭方面。作为关键的组蛋白乙酰转移酶(HATs)(Roth等人,2001年),EP300和CREBBP进一步被研究其对下游基因转录的影响及其在重塑肿瘤微环境(TME)中的作用(Anderson和Simon,2020年)。最后,我们探讨了潜在的EP300靶向小分子抑制剂,为未来的临床研究提供转化思路。
部分摘录
试剂和抗体
Daidzein(分子式:C15H10O4;HPLC ≥98%)购自MedChemExpress(美国),溶解在二甲基亚砜(DMSO)中制备100 mM储液,分装后储存于-20°C。Oleuropein(分子式:C25H32O13;HPLC ≥98%),一种PPARγ抑制剂,也从MCE购买并溶解在DMSO中制备50 mM储液,储存条件相同。Rosiglitazone(分子式:C18H19N3O3S;HPLC ≥98%;CAS编号122320-73-4)购自Sigma-Aldrich(美国密苏里州圣路易斯)HPSCC患者的突变景观及临床相关突变相关基因的鉴定
为了系统地表征HPSCC的基因组改变,我们对28名患者的肿瘤及其匹配的正常组织进行了全外显子组测序(WES)。外显子区域的平均测序深度为160 ×,共鉴定出6,234个体细胞突变,包括5,382个单核苷酸变异和852个小插入或缺失。C>T转换是最常见的碱基替换类型(图1 A-1)。
在频繁突变的基因中,TP53(78.6%)...
讨论
表观遗传失调是HNSCC的重要驱动因素,尤其是在像HPSCC这样的亚型中,其特征是高度侵袭性的临床行为和不良预后(Bais,2019年)。在表观遗传调控因子中,EP300和CREBBP是HPSCC中最常突变的基因(Haft等人,2019年)。这两种基因编码的HATs对于维持染色质可及性和激活肿瘤抑制性转录程序至关重要(Gronkowska和Robaszkiewicz,2024年;Zhu等人,2023年)。然而...
作者贡献
W.M构思并设计了这项研究。W.M、C.F和BWJ参与了实验的概念化和数据分析。W.M、PY.Z和YF.C进行了实验并协助数据采集。P.D和BX.W提供了临床样本和病理支持。W.M起草了原始手稿。图表和示意图由YZ.M在FigureDraw的帮助下制作。所有数据均为内部生成,未使用任何第三方数据生成服务。所有作者同意...数据可用性
研究中呈现的原始数据包含在N N文章/补充材料中,如有进一步疑问,请联系相应作者。所有数据均为内部生成,未使用任何第三方数据生成服务。所有作者同意对工作的所有方面负责,确保数据的完整性和准确性。资金支持
没有制药公司参与这项研究,也没有来自行业的药物或财务支持。这项工作完全由学术资金支持,包括中国国家自然科学基金(项目编号82101188)和上海申康临床科技创新项目(项目编号SHDC12020120)。CRediT作者贡献声明
魏茂:撰写——原始草稿、验证、方法学、数据管理、概念构思。陈峰:监督。高峰:正式分析、数据管理。焦碧文:软件支持。朱佩燕:资源获取、实验设计。陈玉凡:数据可视化、验证。孟永志:监督、资源协调。董斌:项目管理、方法学、资金申请。王宝鑫:撰写——审稿与编辑、监督、资金申请。利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文报道工作的财务利益或个人关系。