《Annals of Clinical and Translational Neurology》：PCGF1 Promotes the Tumorigenesis of Malignancies Through Upregulating CCDC34 in Glioma
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背景：多梳组因子1（PCGF1）与含卷曲螺旋结构域蛋白34（CCDC34）已被认为参与多种恶性肿瘤的肿瘤发生。然而，二者在胶质瘤中的生物学功能及预后意义仍不明确。方法：研究人员从GEO（Gene Expression Omnibus）数据库获取PCGF1敲低胶
背景：多梳组因子1（PCGF1）与含卷曲螺旋结构域蛋白34（CCDC34）已被认为参与多种恶性肿瘤的肿瘤发生。然而，二者在胶质瘤中的生物学功能及预后意义仍不明确。方法：研究人员从GEO（Gene Expression Omnibus）数据库获取PCGF1敲低胶质瘤细胞系的RNA测序数据；利用TCGA（The Cancer Genome Atlas）、CGGA（Chinese Glioma Genome Atlas）和GEO数据集分析PCGF1与CCDC34表达的相关性。此外，采用RT-qPCR（实时定量逆转录聚合酶链反应）检测胶质瘤标本中PCGF1和CCDC34表达。采用Kaplan–Meier生存分析评估CCDC34的预后价值。利用PCGF1或CCDC34敲低及过表达的细胞系进行功能实验，以评估其在胶质瘤进展中的作用并阐明二者调控关系。采用细胞增殖和集落形成实验评估致瘤能力。结果：与对照相比，PCGF1敲低后胶质瘤细胞系中CCDC34表达显著下调。CCDC34表达与胶质瘤WHO（世界卫生组织）肿瘤分级呈正相关。CCDC34高表达与患者结局较差显著相关。在功能上，CCDC34表达与细胞增殖和集落形成能力增强密切相关。拯救实验表明，PCGF1以CCDC34依赖方式促进胶质瘤细胞增殖。基因集富集分析（GSEA）进一步显示，PCGF1和CCDC34表达均与缺氧、凝血及上皮–间质转化（EMT）信号通路呈正相关。结论：研究人员的发现表明，PCGF1以CCDC34依赖方式促进胶质瘤增殖，并提示CCDC34可能作为胶质瘤的新型预后生物标志物和潜在治疗靶点。
胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性原发脑肿瘤，约占全部恶性中枢神经系统肿瘤的80%。胶质母细胞瘤（GBM）是成人中最常见且侵袭性最强的胶质瘤类型，5年生存率仅约5.5%；低级别胶质瘤（LGG）的10年生存率可高达90%。按世界卫生组织（WHO）分级，较高级别胶质瘤通常预后较差，但即使同一组织学分级，患者临床结局仍存在明显个体差异。因此，寻找可靠的预后标志物并阐明胶质瘤进展机制具有重要临床意义。多梳组因子1（PCGF1）属于多梳组（PcG）蛋白家族，既往研究提示其可调控造血细胞分化与自我更新、维持胚胎干细胞干性，并在胚胎性癌、口腔鳞状细胞癌等肿瘤中维持干性；PCGF1还被发现可促进癌症干细胞自我更新和胶质瘤细胞增殖，提示其可能作为胶质瘤预后生物标志物。含卷曲螺旋结构域蛋白34（CCDC34）含卷曲螺旋结构域，参与调控细胞运动和信号转导；其在肝细胞癌中过表达可促进增殖和转移，在结直肠癌中高表达与肿瘤生长、凋亡和侵袭相关，且高表达与宫颈癌、胰腺腺癌和食管鳞状细胞癌的不良生存相关。然而，CCDC34在胶质瘤中的表达和功能尚未见报道，PCGF1与CCDC34之间的关系亦不明确。基于此，研究人员旨在利用已发表数据库识别PCGF1与CCDC34的关系及CCDC34在胶质瘤中的预后价值，并通过体外实验阐明CCDC34在胶质瘤中的功能作用。
研究人员开展的研究包括生物信息学分析、临床样本验证和体外功能实验，最终得出结论：PCGF1以CCDC34依赖方式促进胶质瘤增殖，CCDC34可能作为胶质瘤新型预后生物标志物和潜在治疗靶点。该研究将PCGF1–CCDC34调控轴与胶质瘤增殖、分级和不良总生存期（OS）联系起来，为胶质瘤预后评估和潜在靶向治疗提供了新的候选分子。
方法概述（不超过250字）：研究人员分析GEO数据库（GSE121463）中PCGF1敲低胶质瘤细胞系的RNA测序数据，并利用TCGA、CGGA和GEO数据集进行表达相关性、生存及GSEA分析；纳入湘雅医院2017年3月至2021年1月手术切除、术前未接受治疗的68例原发胶质瘤组织（WHO 2级n=20、3级n=16、4级n=32；伦理号202112184）行RT-qPCR验证；采用Kaplan–Meier法和log-rank检验评估OS，Cox回归分析预后独立性；在U251、U87、SHG44等胶质瘤细胞系中通过慢病毒介导的PCGF1或CCDC34敲低及过表达进行拯救实验，结合Western blot（WB）、MTS增殖实验和集落形成实验评估增殖能力与调控关系。
3.1 PCGF1 Targets CCDC34 and Upregulates Its Expression in Glioma Cell Lines U87 and U251（PCGF1靶向CCDC34并上调其在胶质瘤细胞系U87和U251中的表达）：通过分析GEO数据库中PCGF1敲低胶质瘤细胞系的RNA测序数据，发现687个差异表达基因，其中245个下调、422个上调；进一步验证显示过表达PCGF1可显著增加CCDC34的mRNA和蛋白水平。TCGA、CGGA、GEO数据集及临床胶质瘤组织中PCGF1与CCDC34表达均呈正相关。由此得出，CCDC34是PCGF1在胶质瘤中的下游靶点。
3.2 The Expression Levels of CCDC34 in Glioma（胶质瘤中CCDC34的表达水平）：通过TCGA、CGGA和GEO数据库分析及临床样本RT-qPCR检测，发现CCDC34 mRNA表达与肿瘤组织学分级呈正相关，高级别胶质瘤中表达更高；WB检测5对胶质瘤与癌旁正常脑组织显示，CCDC34在胶质瘤组织中上调。由此得出，CCDC34表达与胶质瘤分级正相关，并在胶质瘤组织中高表达。
3.3 High Expression of CCDC34 Associated With Worse Prognosis in Glioma（CCDC34高表达与胶质瘤较差预后相关）：通过TCGA、CGGA、GEO数据库及68例临床胶质瘤患者的Kaplan–Meier生存分析，发现CCDC34高表达与较短生存时间及降低的OS相关。按WHO分级分层后，在LGG（WHO II和III级）中CCDC34高表达与OS降低相关，而在GBM中未见统计学显著关联；CCDC34表达与IDH（异柠檬酸脱氢酶）突变相关，且在IDH突变型和IDH野生型患者中均与预后相关。多因素Cox回归分析显示，CCDC34高表达是胶质瘤患者不良预后的独立预测因素（p<0.05）。由此得出，CCDC34表达与患者OS显著相关，可能作为LGG的潜在预后生物标志物。
3.4 CCDC34 Expression Is Associated With Proliferative Capacity in Glioma Cells（CCDC34表达与胶质瘤细胞增殖能力相关）：通过慢病毒介导PCGF1过表达，MTS实验和集落形成实验显示PCGF1过表达显著促进U251和U87细胞增殖及集落形成；检测多种胶质瘤细胞系发现SHG44中CCDC34表达最高，敲低CCDC34后SHG44细胞增殖和集落形成受抑；在U251和U87中过表达CCDC34则显著促进细胞生长。由此得出，CCDC34表达影响胶质瘤细胞系的增殖能力。
3.5 PCGF1 Promotes Glioma Proliferation in a CCDC34-Dependent Manner（PCGF1以CCDC34依赖方式促进胶质瘤增殖）：通过拯救实验发现，PCGF1可上调CCDC34蛋白水平；在稳定过表达PCGF1的细胞中敲低CCDC34可降低CCDC34表达，而不显著影响PCGF1表达，并抑制PCGF1对胶质瘤增殖和集落形成的促进作用。由此得出，PCGF1以CCDC34依赖方式促进胶质瘤增殖。
3.6 Potential Downstream Pathways of PCGF1 and CCDC34（PCGF1和CCDC34的潜在下游通路）：通过TCGA和CGGA数据库分层GSEA及GEO数据库中PCGF1敲低数据的GSEA整合分析，发现PCGF1和CCDC34表达与8条关键信号通路相关，PCGF1表达与10条信号通路相关；三数据集整合分析显示，PCGF1和CCDC34表达均与缺氧、凝血及EMT信号通路呈正相关。由此得出，PCGF1和CCDC34可能涉及缺氧、凝血和EMT相关通路。
讨论部分总结：讨论指出，WHO病理分级将胶质瘤分为1–4级，1–2级为LGG，3–4级为高级别胶质瘤；尽管已有大量研究寻找胶质瘤预后标志物和通路，但理想预后标志物及潜在分子机制仍未完全阐明。该研究通过转录组学探讨PCGF1与CCDC34的关系，并分析CCDC34在TCGA、CGGA和GEO数据库中的表达，发现CCDC34表达与胶质瘤组织学分级正相关，RT-qPCR也显示较高组织学分级患者CCDC34表达升高；拯救实验表明PCGF1以CCDC34依赖方式促进胶质瘤增殖。讨论部分认为，这些发现提示PCGF1通过上调CCDC34增强胶质瘤肿瘤发生。既往研究显示PCGF1具有促进癌症进展的能力，其重要功能之一是转录抑制活性，并可能通过与其他蛋白相互作用放大调控效应；但本研究发现PCGF1上调CCDC34，而非仅作为转录抑制因子发挥作用，且PCGF1过表达在mRNA和蛋白水平均显著增加胶质瘤细胞中CCDC34表达，提示PCGF1在胶质瘤中可能还具有转录调控作用，尚需进一步实验验证。CCDC34在肝细胞癌、结直肠癌和膀胱癌等肿瘤中具有致癌特性，其促进癌症进展的机制包括调控细胞运动和细胞信号转导；本研究探索了CCDC34与胶质瘤细胞增殖的关系，发现沉默CCDC34抑制细胞生长和集落形成，过表达CCDC34显著促进细胞生长，提示CCDC34在促进胶质瘤细胞增殖中起关键作用。GSEA显示PCGF1和CCDC34表达与缺氧、凝血和EMT信号通路正相关；作者据此提出，PCGF1可能通过上调CCDC34表达，经由缺氧、凝血和EMT通路驱动胶质瘤进展，但确切机制仍需进一步研究。讨论部分还指出研究局限：临床数据来自68例患者，可能引入统计偏倚；缺乏直接证明PCGF1调控CCDC34的机制证据；未广泛探索潜在分子机制，且缺乏体内验证。研究结论（摘译）：研究人员的发现证明PCGF1以CCDC34依赖方式促进胶质瘤增殖，并提示CCDC34可能作为胶质瘤的新型预后生物标志物和潜在治疗靶点。
