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胶质瘤患者预后差,转移是主因。研究人员开展 “MYH9 对胶质瘤细胞恶性进展的影响及机制研究”,发现 MYH9 通过 β -catenin 调控上皮 - 间质转化(EMT)促进胶质瘤转移,其高表达与患者预后不良相关,有望成为治疗新靶点。
在医学的神秘领域中,胶质瘤如同一个顽固的 “恶魔”,一直困扰着医学界。它作为原发性恶性脑肿瘤,其发生发展受到多种因素的 “操纵”,像细胞起源、遗传因素、生物化学以及电离辐射等,这些因素相互交织,使得基因表达变得混乱,进而促使肿瘤不断发展和恶化。尽管化疗、靶向治疗和免疫治疗等手段在不断进步,但由于胶质瘤细胞极易发生转移,患者的 5 年预后情况依然不容乐观。因此,探寻胶质瘤细胞上皮 - 间质转化(EMT)以及维持干细胞特性的分子机制,寻找能够改善预后的生物标志物和治疗靶点,成为了医学研究的当务之急。
中南大学湘雅医学院附属海口医院等多家国内研究机构的研究人员勇敢地向这个难题发起了挑战,开展了关于 MYH9 对胶质瘤细胞恶性进展影响及机制的研究。研究发现,MYH9 在胶质瘤的发展过程中扮演着极为关键的角色,它通过调节 β -catenin 的稳定性,经由上皮 - 间质转化(EMT)信号通路,显著促进了胶质瘤细胞的迁移、侵袭和转移。并且,MYH9 的高表达与胶质瘤患者较差的预后紧密相关。这一重大发现,为胶质瘤的治疗开辟了新的方向,让我们看到了攻克胶质瘤的新希望,该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。细胞实验方面,选用 U87 和 U251 等人胶质瘤细胞系进行培养。分子生物学技术上,利用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测基因表达水平;蛋白质免疫印迹(WB)分析蛋白表达情况;通过共免疫沉淀(CoIP)实验探究蛋白质之间的相互作用;借助细胞迁移和侵袭实验,如 Transwell 实验评估细胞的迁移和侵袭能力。此外,还收集了胶质瘤患者手术切除的肿瘤及相应的癌旁组织样本进行研究。
下面来详细看看研究结果:
- MYH9 在多种癌症中的差异表达:研究人员借助 GEPIA 和 UALCAN 数据库,对多种癌症中 MYH9 的表达情况进行分析。结果发现,在膀胱癌、肝癌、胃癌等多种癌症组织中,MYH9 呈上调表达;而在肾上腺皮质癌、浸润性乳腺癌等部分癌症组织中则表现为下调表达。这表明 MYH9 的表达在不同癌症中存在差异,暗示其在肿瘤发展中的作用可能因癌种而异。
- MYH9 在人类胶质瘤中高表达:通过 GEPIA、CGGA 等数据库获取数据,并结合免疫组化(IHC)、RT-qPCR 和 WB 分析等实验手段,研究人员发现,胶质瘤患者中 MYH9 mRNA 表达显著上调,且随着胶质瘤分级的升高,其表达量也明显增加。同时,在 IDH 野生型胶质瘤中,MYH9 表达更高。此外,β -catenin 和 N - cadherin 表达与 MYH9 呈正相关,E - cadherin 表达则与之呈负相关。这些结果有力地表明,MYH9 的表达与胶质瘤的恶性进展存在密切关联。
- MYH9 上调与胶质瘤患者预后不良相关:查询 CGGA 和 UALCAN 数据库后发现,MYH9 表达与 WHO 分级 II、III、IV 级胶质瘤患者的预后密切相关。无论是原发性还是复发性胶质瘤,MYH9 的上调都会对患者的预后产生不良影响。低表达 MYH9 的患者生存时间明显长于高表达者,这进一步证实了 MYH9 在胶质瘤预后评估中的重要价值。
- MYH9 促进上皮 - 间质转化(EMT)信号传导:研究人员通过转染慢病毒载体表达短发夹 RNA(shRNA)和小干扰 RNA(siRNA)来沉默 U87 和 U251 细胞中的 MYH9 基因。Transwell 实验结果显示,MYH9 表达下调后,肿瘤细胞的迁移和侵袭能力受到显著抑制。同时,WB 分析发现,β -catenin 和 N - cadherin 表达下调,E - cadherin 表达上调。这一系列实验结果表明,MYH9 能够通过调节 EMT 过程,进而影响胶质瘤的侵袭和转移。
- MYH9 与 β -catenin 相互作用:为了深入探究 MYH9 诱导胶质瘤转移的机制,研究人员进行了共免疫沉淀(CoIP)和免疫荧光实验。实验结果证实,MYH9 与 β -catenin 在胶质瘤细胞中存在相互作用,且二者主要在细胞质中共定位。结构分析还发现,MYH9 的肌球蛋白尾结构域与 β -catenin 结合,这为后续研究二者的作用机制奠定了基础。
- MYH9 招募去泛素化酶 USP2 稳定 β -catenin 蛋白:研究发现,抑制 MYH9 表达会降低 β -catenin 蛋白水平,但对其 mRNA 表达无影响。通过环己酰亚胺(CHX)追踪实验和 MG132 处理实验表明,MYH9 参与调节 β -catenin 蛋白的稳定性。进一步研究发现,MYH9 能够招募去泛素化酶 USP2 与 β -catenin 形成复合物,抑制 β -catenin 的泛素化降解。这揭示了 MYH9 稳定 β -catenin 蛋白的具体机制,为理解其在胶质瘤发展中的作用提供了关键线索。
- β -catenin 过表达逆转 MYH9 敲低对胶质瘤 EMT 的影响:在 MYH9 沉默的胶质瘤细胞中过表达 β -catenin,Transwell 和侵袭实验结果显示,细胞的迁移和侵袭能力显著增加。WB 分析表明,β -catenin 过表达能够恢复 EMT 相关蛋白的表达模式,使 E - cadherin 水平降低,N - cadherin 水平升高。这充分说明,β -catenin 在 MYH9 促进胶质瘤细胞侵袭和迁移的过程中发挥着至关重要的作用。
综合上述研究结果,研究人员揭示了 MYH9 在胶质瘤中的重要调控机制。MYH9 通过与 β -catenin 结合,招募去泛素化酶 USP2 形成复合物,抑制 β -catenin 的降解,激活 Wnt/β -catenin 通路,从而诱导上皮 - 间质转化(EMT),促进胶质瘤细胞的迁移、侵袭和转移。这一发现不仅为理解胶质瘤的恶性进展机制提供了新的视角,还表明 MYH9 有望成为预测胶质瘤患者预后的潜在分子标志物以及治疗胶质瘤的新靶点,为未来开发针对胶质瘤的精准治疗策略提供了重要的理论依据和研究方向,对推动胶质瘤治疗领域的发展具有重要意义。