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为探究 HCMV-IE1 在癌症中的作用,研究人员以 OECs、HMECs 等为对象,发现 HCMV-IE1-DB 可下调 Rb/p53、上调 Myc/EZH2,诱导 PGCCs 生成及巨细胞循环,且与 HGSOC 中 Myc 正相关,为相关癌症研究提供新方向。
癌症的发生与发展机制一直是生命科学和医学领域的研究热点。在众多与癌症相关的病原体中,人类巨细胞病毒(HCMV)因其与多种恶性肿瘤的关联而备受关注,如胶质母细胞瘤(GB)、乳腺癌(BC)和卵巢上皮癌(OC),尤其是高级别浆液性卵巢癌(HGSOC)。目前,关于 HCMV 如何驱动正常细胞恶性转化的具体分子机制尚未完全明晰,而肿瘤中存在的多倍体巨癌细胞(PGCCs)因其与肿瘤预后差、复发及治疗抵抗相关,成为解开肿瘤进展谜题的关键突破口之一。在此背景下,深入探究 HCMV 编码蛋白在肿瘤发生中的作用,尤其是其与 PGCCs 形成的关联,对揭示肿瘤转化机制和开发新疗法具有重要意义。
为解答上述科学问题,法国贝桑松大学医院的研究人员开展了一系列研究,相关成果发表在《Cancer Letters》。研究聚焦于 HCMV 的立即早期蛋白 1(IE1),旨在明确其在细胞转化中的功能及与 PGCCs 生成的关系。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:利用慢病毒载体将高风险致癌株 HCMV-DB 的 IE1 基因稳定转导至人卵巢上皮细胞(OECs)、人乳腺上皮细胞(HMECs)和人星形胶质细胞(HAs)中;通过 Western blot、基因和转录水平检测验证 IE1 的表达;运用细胞培养技术观察长期转导细胞的形态和功能变化;对 HGSOC 临床活检样本进行 IE1 检测和肿瘤表型分析,包括 PGCCs 检测和 Myc 表达分析。
OECs 转导 HCMV-DB IE1 生成具有 PGCCs 的 CTO-IE1
通过慢病毒载体将 HCMV-DB IE1 转导至 OECs(OECs-IE1-DB),与转导空载体的对照细胞(OECs-CTL)相比,OECs-IE1-DB 中可检测到 IE1 基因、转录本和蛋白。Western blot 证实 IE1 表达,且 siRNA 沉默可使 IE1 表达丢失。长期转导的细胞(CTO-IE1-DB)存活并形成转化细胞群,呈现大核和多样形态。
IE1 诱导的分子和细胞机制
在稳定转导的 OECs 中,HCMV-IE1-DB 触发了独特的细胞和分子机制,包括 Rb/p53 的下调和 Myc/EZH2 的上调,同时培养物中出现 PGCCs 和巨细胞循环。HCMV-IE1-DB 沉默会限制细胞转化和干细胞特性。在 HGSOC 中,检测到存在 IE1 的 PGCCs,且 IE1 与 Myc 呈正相关。此外,HCMV IE1 在体外对 HMECs 和 HAs 也具有转化能力,反映了其在体内转化中的潜在作用。
IE1 转化能力的广泛性
研究发现,IE1 的转化潜力不仅限于 OECs,对 HMECs 和 HAs 也有影响,表明其在多种组织来源的细胞转化中可能发挥普遍作用。
研究表明,高风险 HCMV-DB 株的 IE1 蛋白通过驱动 Myc/EZH2 上调和 Rb/p53 下调,在 OECs 中诱导多倍体、去分化、干细胞特性及上皮 - 间质转化 / 间质 - 上皮转化(EMT/MET)特征,并伴随巨细胞循环。IE1 的转化能力还扩展到 HMECs 和星形胶质细胞。这些发现揭示了 IE1 作为病毒癌蛋白在 HGSOC、BC 和 GB 等预后不良癌症中的关键作用,为深入理解相关癌症的发生机制提供了新视角,并为开发靶向 IE1 及其相关通路的新型治疗策略奠定了基础。研究结果强调了 Myc/EZH2 通路在 IE1 介导的转化中与 PGCCs 出现的协同作用,提示针对这些分子靶点可能为干预 HCMV 相关癌症提供有效途径。