编辑推荐:
肝癌(HCC)死亡率高,索拉非尼治疗易耐药。研究人员聚焦 TTC36 在肝癌中的作用,发现其促进 c-Myc 蛋白积累,推动肝癌细胞增殖和索拉非尼耐药。该研究为肝癌治疗提供新思路,有望改善患者预后。
肝癌,作为全球癌症相关死亡的 “第三大杀手”,严重威胁着人类的生命健康。其中,肝细胞癌(HCC)最为常见,约占原发性肝癌病例的 90% 。乙肝病毒、丙肝病毒感染等是引发 HCC 的主要危险因素。目前,索拉非尼虽为晚期 HCC 的一线治疗药物,能诱导癌细胞凋亡、抑制血管生成和肿瘤细胞增殖,延长患者的总体中位生存期,但大部分患者在治疗过程中会产生耐药性,导致癌症复发率居高不下,这使得 HCC 的治疗陷入困境。
同时,c-Myc 作为一种在多种癌症中都异常活跃的蛋白,约 75% 的癌症存在其过表达现象,18 - 25% 的人类 HCC 样本中存在 c-Myc 基因位点扩增。它不仅在 HCC 的发展进程中扮演重要角色,还与肿瘤干细胞(CSCs)的致癌重编程相关,更与 HCC 细胞的干性维持以及耐药性密切相关。然而,c-Myc 积累背后的机制却一直是个未解之谜。为了探寻这个谜题的答案,重庆医科大学的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Cell Death and Disease》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,利用 CRISPR/Cas9 系统构建基因敲除细胞系,通过慢病毒介导的转染筛选稳定敲低和过表达细胞系;运用蛋白质免疫印迹(Western blot)检测蛋白表达水平,免疫沉淀(IP)技术研究蛋白间相互作用;借助流式细胞术分析细胞周期和凋亡情况。在动物实验方面,构建了 Ttc36-/-小鼠模型,还通过尾静脉注射质粒建立原位肝癌小鼠模型,以此探究相关机制在体内的作用。
TTC36 促进 HCC 细胞的增殖和细胞周期进展
研究人员首先分析了不同 HCC 细胞系中 TTC36 的 mRNA 表达水平,选取了 PLC/PRF/5、Huh7 和 HepG2 细胞系进行后续研究。通过构建 Ttc36 敲除、敲低和过表达细胞系,研究发现 TTC36 过表达能显著促进细胞生长、增加非锚定依赖性生长能力,使 S 期细胞数量增多;而 TTC36 敲低则抑制细胞生长,减少 S 期细胞数量、增加 G1 期细胞数量。此外,TTC36 还能促进细胞迁移,但对细胞凋亡无明显影响。这表明 TTC36 在 HCC 细胞的生长、增殖和迁移过程中发挥着重要作用。
TTC36 通过阻碍泛素介导的降解稳定 c-Myc 蛋白
研究人员利用 Ttc36-/-小鼠模型,发现其体内 c-Myc 蛋白水平显著降低。在细胞实验中,TTC36 的敲低或过表达会分别导致 c-Myc 蛋白下调或上调,且不影响 c-Myc 的转录水平,说明 TTC36 是通过翻译后机制影响 c-Myc。进一步研究发现,TTC36 能阻碍泛素 - 蛋白酶体系统介导的 c-Myc 降解,延长 c-Myc 的半衰期,抑制其多聚泛素化。
TTC36 缺失增强 GSK3β 对 c-Myc T58 的磷酸化和 S62 的去磷酸化
由于 GSK3β 对 c-Myc 的 T58 和 S62 位点的磷酸化状态决定了 c-Myc 是否进入降解循环,研究人员分析了 Ttc36-/-小鼠中相关蛋白的磷酸化情况。结果显示,Ttc36 缺失使 c-Myc 的 T58 磷酸化增加、S62 磷酸化减少,同时 GSK3β 的 S9 磷酸化也显著降低。在细胞实验中也得到了类似结果,并且发现抑制 GSK3β 能阻断 TTC36 缺失对 c-Myc 和 T58 磷酸化的影响,表明 TTC36 通过影响 GSK3β 的活性来调节 c-Myc 的稳定性。
TTC36 通过促进 SET 与 PPP2R1A 的结合降低 PP2A 活性
PP2A 作为一种磷酸酶,能同时对 c-Myc(S62)、GSK3β(S9)和 AKT(S473)进行去磷酸化。研究人员通过免疫共沉淀实验发现,TTC36 与 PP2A 复合物中的 PPP2R1A 或 SET 存在相互作用。TTC36 缺失会破坏 SET 与 PPP2R1A 的相互作用,使 PP2A 活性增强,进而影响 c-Myc 的磷酸化和稳定性。抑制 PP2A 活性则能挽救 TTC36 缺失对 c-Myc 的影响,说明 TTC36 通过调节 PP2A 活性间接影响 c-Myc 的稳定性。
TTC36 的 S125 位点磷酸化稳定 c-Myc 蛋白,导致索拉非尼耐药
研究发现,TTC36 过表达使细胞对索拉非尼产生耐药性。通过分析 TCGA - LIHC 项目数据,发现 HCC 中 TTC36 的 S125 位点存在异常磷酸化。构建 TTC36 的突变体 TTC36S125D和 TTC36S125A进行实验,结果显示 TTC36S125D能抑制 c-Myc 的 T58 磷酸化、增强 S62 磷酸化,减少 c-Myc 降解,使细胞对索拉非尼的耐药性最强,且这种耐药性可被 PP2A 激活剂 DT - 061 逆转。这表明 TTC36 的 S125 位点磷酸化在 c-Myc 稳定性和索拉非尼耐药中起重要作用。
TTC36 以 c-Myc 依赖的方式促进细胞增殖和肿瘤形成
为探究 TTC36 是否通过 c-Myc 调节 HCC 进展,研究人员利用 siRNA 抑制 c-Myc 表达。结果发现,c-Myc 过表达能挽救 TTC36 敲低或敲除导致的细胞增殖抑制,而 si-c-Myc 能阻断 TTC36 过表达促进的细胞增殖。在原位肝癌小鼠模型中,TTC36 敲除小鼠的肿瘤形成减少、肝脏重量和肿瘤负担降低,肿瘤组织中 c-Myc 表达下调,这表明 TTC36 通过 c-Myc 促进 HCC 细胞增殖和肿瘤形成。
研究结论表明,TTC36 在 HCC 细胞的增殖和索拉非尼耐药过程中起着关键的调控作用。它通过促进 SET 与 PPP2R1A 的结合抑制 PP2A 活性,进而稳定 c-Myc 蛋白,推动肝癌细胞的增殖、迁移并增强其对索拉非尼的耐药性。TTC36 的 S125 位点磷酸化状态对 c-Myc 的稳定性影响显著。该研究为肝癌的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略,有望为 c-Myc 蛋白积累的晚期 HCC 患者带来新的希望,对肝癌治疗领域的发展具有重要意义。