MZF1经SnoN转录激活抑制TGF-β/SMAD信号并增强结肠癌致瘤潜能

《Advanced Science》：MZF1 Inhibits TGFβ-1/SMAD Signaling by Transcriptionally Activating SnoN to Augment Tumorigenic Potential in Colon Cancer

　　

结肠癌进展伴随转录与信号异常。MZF1（Myeloid Zinc Finger 1，髓系锌指蛋白1）在白血病发生中被关注，但在结肠癌中的作用不清。研究人员通过多组学（RNA-seq、CUT&Tag）鉴定MZF1靶标，并在体外/体内利用异种移植及肠上皮特异性MZF1敲除小鼠进行验证；虚拟筛选获得MZF1抑制剂。研究人员发现，MZF1转录激活SnoN，抑制TGF-β/SMAD信号。过表达增强增殖与集落形成，敲低逆转上述表型。体内实验中，MZF1过表达异种移植物生长更快、Ki67+细胞更多；MZF1?/?小鼠肿瘤负荷降低，类器官生长受限。10Panx Acetate可破坏MZF1-SnoN相互作用并抑制细胞与异种移植物生长。结果表明，MZF1经SnoN介导抑制TGF-β通路，是结肠癌关键调控因子，MZF1/SnoN共表达或可预测侵袭性疾病，10Panx Acetate有望用于精准治疗。

研究背景方面，结直肠癌（CRC，colorectal cancer）全球癌症死亡占比较高，尽管手术、化疗和靶向治疗进步，晚期患者仍易复发转移、生存率低。转录调控在CRC发生发展中十分关键，但具体机制尚未阐明。转录因子（TF，transcription factor）可结合特定DNA序列调控基因表达，其异常与肿瘤发生密切相关。MZF1属锌指转录因子亚家族，在乳腺癌、肺癌、膀胱癌、胶质瘤和结肠癌中均有异常，但在CRC中的功能与调控网络仍不清楚。因此，研究人员开展本研究，旨在明确MZF1在CRC中的作用，并探索其下游机制与治疗价值。该研究发表于《Advanced Science》。

主要关键技术方法方面，研究人员使用GEO与TCGA数据库做表达与预后分析；采用RNA-seq与CUT&Tag鉴定MZF1转录靶标；用ChIP-qPCR验证启动子结合；以慢病毒构建过表达/敲低细胞模型；利用裸鼠皮下异种移植、AOM/DSS诱导原位癌模型、肠上皮Cdx2-Cre-ERT2系统构建MZF1^fl/fl与MZF1^fl/fl;Cdx2-cre-ERT2敲除小鼠及类器官实验；临床样本来自金陵医院96例结肠癌组织，另用SOC与AFC人CRC组织微阵列；通过AlphaFold 3预测结构、Schr?dinger分子对接虚拟筛选、SPR（surface plasmon resonance，表面等离子共振）验证10Panx Acetate与MZF1结合。

研究结果方面，2.1 MZF1 is a Critical Transcription Factor Controlling CRC Malignant Progression：研究人员通过GEO差异基因与共调控网络分析锁定MZF1，临床蛋白印迹、TCGA数据与96例IHC显示MZF1在肿瘤中高表达且预后差，多变量Cox回归提示高MZF1是总生存独立危险因素。2.2 MZF1 Promotes Colon Cancer Cell Proliferation In Vitro：在SW480、HCT8过表达MZF1，在CACO2、HCT15敲低MZF1，CCK8、集落形成和软琼脂实验表明MZF1促进增殖，但不显著改变迁移能力。2.3 MZF1 Plays an Important Role in Promoting the Progression of Colon Cancer In Vivo：HCT8异种移植中MZF1过表达组肿瘤更大、Ki67更多；AOM/DSS模型中MZF1^?/?小鼠肿瘤数更少、生存更长；MZF1^fl/fl来源类器官生长优于敲除组。2.4 SnoN is a Critical Downstream Target of MZF1 Which Directly Binds to, and Activates, the SnoN Promoter：RNA-seq与CUT&Tag交集显示MZF1直接靶基因，ChIP-qPCR、荧光素酶报告与突变实验证明MZF1结合SnoN启动子-385 bp GGGG基序并激活转录。2.5 MZF1 Transcriptional Activation of SnoN Regulates the TGF-β Signaling Pathway to Promote Colon Cancer Cell Proliferation：MZF1上调SnoN后降低p-SMAD2/3，敲低SnoN可部分恢复SMAD输出并逆转增殖优势，说明MZF1经SnoN抑制TGF-β/SMAD2/3促进增殖。2.6 Inhibition of MZF1 by 10Panx Acetate Suppresses Colon Cancer Cell Proliferation and Tumorigenesis Both In Vitro and In Vivo：虚拟筛选获10Panx Acetate，SPR显示其直接结合MZF1，KD为65.8 μ_m；该药加速MZF1降解、下调SnoN、抑制增殖，异种移植中缩瘤且无明显脏器毒性；dBET6虽抑瘤但属广谱BET抑制，不直接靶向MZF1。2.7 SnoN is Highly Expressed in Clinical Samples and Associates With Poor Prognosis：TCGA、GTEx与组织芯片显示SnoN在CRC高表达，MZF1与SnoN IHC评分正相关，MZF1^high/SnoN^high患者总生存最差，二者共高表达是不良预后标志。

讨论部分总结方面，研究人员指出MZF1在CRC中可经Axl、p55PIK/PI3K-Akt等机制促癌，也可经DR5诱导凋亡，角色存在争议；本研究补充了MZF1-SnoN-TGF-β/SMAD新轴。临床中MZF1与转移相关，但体外迁移实验未见显著影响，研究人员认为这更可能来自原发瘤快速增殖的间接后果。SnoN作为SMAD共抑制因子，可阻断R-SMAD/SMAD4与p300/CBP，MZF1直接激活SnoN从而解除TGF-β生长阻滞。10Panx Acetate既往用于Panx1相关神经炎症与疼痛，本研究将其拓展为MZF1降解/抑制剂；相比dBET6，其更直接、更具靶点特异性。作者也承认皮下移植模型对微环境重现有限，需PDX或原位模型、药代与组织分布研究。

结论部分翻译：总之，研究人员确定MZF1为促进CRC细胞增殖与肿瘤进展的关键转录因子。MZF1靶向SMAD转录共因子SnoN并调控TGF-β信号，从而推动CRC发展。MZF1抑制剂10Panx Acetate在体外与体内结直肠癌模型中均显示疗效，提示靶向MZF1的10Panx Acetate可作为CRC治疗的潜在策略。