Eftud2 介导的 Kif3a 外显子跳跃：SHH 亚组髓母细胞瘤进展的关键驱动因素

髓母细胞瘤是常见儿童脑瘤，SHH 亚组约占三分之一。为探究可变剪接在其发生中的作用，研究人员聚焦于剪接体蛋白 Eftud2。研究发现 Eftud2 在 SHH 亚组髓母细胞瘤中上调，敲除它可抑制肿瘤生长。该研究为临床治疗提供新靶点，意义重大。

　　在生命的微观世界里，基因的 “剪接魔法” 时刻影响着细胞的命运，这一过程在肿瘤的发生发展中也扮演着至关重要的角色。髓母细胞瘤作为一种常见的儿童脑部恶性肿瘤，其内部的分子机制复杂多样。其中，Sonic Hedgehog（SHH）亚组约占临床病例的 30%，主要由 SHH 信号通路的过度激活驱动，导致颗粒神经元前体（GNPs）的恶性增殖。然而，可变剪接这一关键过程在髓母细胞瘤，尤其是 SHH 亚组髓母细胞瘤发生发展中的具体作用，长期以来却如同迷雾，让科研人员难以捉摸。为了揭开这层神秘的面纱，探索潜在的治疗靶点，北京基础医学研究所等机构的研究人员开展了深入研究，相关成果发表在《Cell Death & Differentiation》杂志上。

研究人员运用了多种关键技术方法。在动物实验方面，构建了特定的小鼠模型，如 R26SmoM2（SmoM2^iV+）与 Atoh1 - Cre 小鼠杂交产生的 Atoh1 - Cre; SmoM2（SmoM2^Atoh1）小鼠，用于模拟 SHH 亚组髓母细胞瘤 。在细胞实验中，使用了 Daoy、UW228 和 ONS76 等细胞系。同时，采用 RNA 测序（RNA - seq）、异构体测序（Iso - seq）、RNA 免疫沉淀测序（RIP - seq）等技术分析基因表达和可变剪接情况；通过免疫荧光染色、蛋白质免疫印迹（Western blot）等方法检测蛋白表达和细胞增殖、凋亡情况 。此外，还利用了小干扰 RNA（siRNA）技术进行基因敲低实验。

研究结果

1. 髓母细胞瘤患者 4 个亚组可变剪接事件改变：研究人员对比正常人类小脑组织和髓母细胞瘤患者肿瘤样本的 mRNA 可变剪接事件，发现髓母细胞瘤 4 个亚组的转录组范围内的剪接效率显著增加，外显子跳跃（ES）事件增多，而可变 5’剪接位点（A5SS）、可变 3’剪接位点（A3SS）和内含子保留（RI）事件减少，表明可变剪接事件的改变可能与髓母细胞瘤的发病机制相关。
2. SHH 亚组髓母细胞瘤小鼠和患者中 Eftud2 表达上调：在 SHH 亚组髓母细胞瘤小鼠模型和患者的肿瘤组织中，通过 RNA - seq 和免疫组化分析发现，剪接体蛋白 Eftud2 显著上调。并且，Eftud2 的高表达与 SHH 亚组特异性标志物 GAB1 相关，提示 Eftud2 可能在促进 SHH 亚组髓母细胞瘤的增殖和恶性进展中发挥关键作用。
3. 敲除 Eftud2 抑制 SHH 亚组髓母细胞瘤小鼠的肿瘤形成：在 SmoM2^Atoh1小鼠的 GNPs 中进行 Eftud2 靶向敲除实验，结果显示敲除 Eftud2 的小鼠寿命延长，肿瘤体积和重量显著降低，表明 Eftud2 在肿瘤发展中至关重要，其缺失可减轻肿瘤负担，延长小鼠生存期。
4. Eftud2 功能缺失抑制 SHH 亚组髓母细胞瘤小鼠和人髓母细胞瘤细胞的恶性增殖：通过免疫荧光染色发现，敲除 Eftud2 后，SHH 亚组髓母细胞瘤小鼠中 Ki67⁺Pax6⁺的 GNPs 比例显著下降，而凋亡比例无明显变化，说明 Eftud2 主要影响 GNPs 的增殖而非凋亡。在人髓母细胞瘤细胞系（Daoy、UW228 和 ONS76）中，利用 siRNA 敲低 EFTUD2，细胞增殖能力显著降低，同样未观察到明显的凋亡变化，进一步证实了 EFTUD2 在促进 GNPs 致癌增殖中的作用。
5. Eftud2 功能缺失抑制 SHH 亚组髓母细胞瘤中 Gli2 的表达和转录活性：在 Daoy 细胞中敲低 EFTUD2 后，SHH 信号通路关键基因表达下调，其中 Gli2 的表达和转录活性显著降低。荧光素酶报告基因实验也表明，EFTUD2 的缺失抑制了 Gli2 的转录活性，说明 EFTUD2 在激活 SHH 通路和促进肿瘤发生中发挥重要作用。
6. 鉴定 SHH 亚组髓母细胞瘤小鼠中 Eftud2 结合和错配剪接的靶基因 Kif3a：通过 Iso - seq 和 RIP - seq 分析，研究人员发现 Eftud2 与 Kif3a 的前体 mRNA 相互作用，并调节其外显子 10 - 11 的跳跃。在 SmoM2^Atoh1小鼠肿瘤中，Kif3a 基因存在外显子 10 - 11 跳跃，敲低 Eftud2 可部分挽救这一现象，且在人 Daoy 细胞中也得到了类似结果，表明 Eftud2 通过调节 Kif3a 的剪接影响 SHH 亚组髓母细胞瘤的病理生物学过程。
7. Kif3a 外显子 10 - 11 跳跃通过增强 Gli2 的转录活性促进人髓母细胞瘤细胞增殖：在细胞系实验中，敲低 KIF3A 后，过表达含有外显子 10 - 11 缺失的 Kif3a（Kif3a^{ΔE10 - 11}）可显著增加细胞增殖和集落形成能力，且增强了 Gli2 的表达和转录活性。进一步实验表明，Kif3a 外显子 10 - 11 跳跃促进细胞增殖依赖于 Gli2 的转录活性，揭示了 Kif3a 剪接在 SHH 亚组髓母细胞瘤细胞增殖中的重要作用。

研究结论表明，Eftud2 通过调节 Kif3a 的外显子 10 - 11 跳跃，增强 Gli2 的转录活性，进而促进 SHH 亚组髓母细胞瘤细胞的增殖。这一发现揭示了 Eftud2 与 Kif3a 外显子跳跃之间的新联系，为理解 SHH 亚组髓母细胞瘤的发病机制提供了新视角。在讨论部分，研究人员指出可变剪接在脑肿瘤发生中的重要性，以及 EFTUD2 在不同肿瘤中的作用差异。同时，还强调了 Eftud2 作为潜在治疗靶点的可能性，为开发针对 SHH 亚组髓母细胞瘤的新疗法提供了理论依据，有望为临床治疗带来新的突破。