《International Journal of Molecular Sciences》：FOXM1 Targets TRIM59 to Activate Wnt/β-Catenin in Tumor Stemness and Hepatoblastoma Metastasis
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肝母细胞瘤（hepatoblastoma, HB）是儿童期最常见的肝脏恶性肿瘤。约20%患者确诊时已发生转移且预后极差，但其分子机制与靶向治疗策略仍十分有限。研究人员整合GSE151347、GSE133039、GSE131329及GSE75271数据集，结合基
肝母细胞瘤（hepatoblastoma, HB）是儿童期最常见的肝脏恶性肿瘤。约20%患者确诊时已发生转移且预后极差，但其分子机制与靶向治疗策略仍十分有限。研究人员整合GSE151347、GSE133039、GSE131329及GSE75271数据集，结合基于mRNA表达的干性指数（mRNAsi）、加权基因共表达网络分析（WGCNA）、ChEA3与TRRUST数据库、受试者工作特征（ROC）曲线及差异表达分析，鉴定出叉头框蛋白M1（FOXM1）为与转移性肝母细胞瘤及不良临床结局显著相关的关键转录因子。在HuH6与HepG2细胞中，FOXM1促进干细胞样表型、迁移、侵袭及上皮–间质转化（EMT）。体内实验中，FOXM1促进皮下异种移植瘤生长及尾静脉注射模型中的肺定植。CUT&Tag测序显示FOXM1占据三结构域蛋白59（TRIM59）启动子，双荧光素酶报告实验证实FOXM1转录激活TRIM59。进一步发现FOXM1调控伴随轴抑制蛋白1（AXIN1）与β-catenin水平变化及β-catenin核转位，可能经此调控Wnt/β-catenin信号。TRIM59敲低可挽救FOXM1驱动的恶性表型。该研究揭示一条新型FOXM1/TRIM59/Wnt信号轴驱动肝母细胞瘤转移，提示FOXM1与TRIM59可作为高危患者潜在治疗靶点。
研究背景与立项依据
肝母细胞瘤（hepatoblastoma, HB）是儿童最常见的肝脏恶性肿瘤，约20%患者初诊即伴转移且预后恶劣。虽然强化化疗联合手术改善了长期生存，但系统治疗毒性影响患儿生存质量。单细胞转录组研究支持HB遵循癌症干细胞（cancer stem cell, CSC）模型，肿瘤干性（stemness）是转移与复发的核心驱动力，而经典Wnt/β-catenin通路是干性维持的中枢调节器。HB突变负荷低，非遗传性机制如组蛋白修饰、蛋白稳定性及泛素–蛋白酶体系统日益受到关注，但Wnt通路如何被非突变因素持续激活仍不清楚。FOXM1是调控增殖、干性、转移的转录因子；TRIM59（tripartite motif containing 59）作为E3泛素连接酶，在多种肿瘤中介导蛋白降解。研究人员由此提出科学假设：FOXM1可能通过TRIM59调控Wnt/β-catenin，驱动HB转移，但二者在HB中的因果链尚未阐明。
研究人员开展的工作与核心结论
研究人员通过生物信息学筛选锁定FOXM1，并在细胞、动物及分子水平验证其促瘤功能，进而用CUT&Tag与双荧光素酶实验证明FOXM1直接转录激活TRIM59；功能救援实验表明TRIM59是FOXM1下游必要节点，可激活Wnt/β-catenin、增强β-catenin累积与核转位，最终驱动干性、EMT与转移。研究结论为：FOXM1/TRIM59/Wnt信号轴是HB转移的新机制，FOXM1与TRIM59是高转移HB的潜在诊断标志与治疗靶点。
主要关键技术方法
研究整合多队列转录组（GSE151347、GSE133039、GSE131329、GSE75271）计算干性指数mRNAsi与WGCNA模块挖掘，交叉ChEA3/TRRUST重构转录调控网络；利用临床中心21例HB石蜡标本进行FOXM1免疫组化评分；构建HuH6与HepG2稳转敲低/过表达细胞系；采用CUT&Tag测序定位FOXM1全基因组结合、双荧光素酶报告验证启动子靶向；结合球体形成、流式CD133?分析、伤口愈合、Transwell、细胞周期检测；体内行裸鼠皮下成瘤与尾静脉肺定植模型；以Western blot检测Wnt组分及核浆β-catenin分布。
研究结果
2.1 肝母细胞瘤干性枢纽基因与转录调控网络鉴定
通过多数据集WGCNA取交集获102个干性相关枢纽基因，GO与Reactome富集于细胞周期、微管运动、泛素化；ChEA3与TRRUST交叉仅FOXM1为共同上游转录因子，提示其为干性核心调控者。
2.2 FOXM1在转移性HB高表达且与不良预后相关
FOXM1在肿瘤组织高于非肿瘤肝组织，ROC曲线AUC为0.793–0.970；转移组表达更高，高表达关联总生存与无事件生存恶化；临床切片中转移灶多为高FOXM1。
2.3 FOXM1促进HB细胞周期与增殖
敲低FOXM1致G0/G1阻滞、S期减少，过表达加速G1/S与G2/M进程；CCK-8与克隆形成证明其对增殖的正向驱动。
2.4 FOXM1增强肿瘤细胞干性
肿瘤球中FOXM1升高，FOXM1抑制剂thiostrepton抑制球生长；敲低下调SOX9、KLF4、POU5F1并减少CD133?群体，过表达则反之。
2.5 FOXM1经EMT促进迁移侵袭
划痕与Transwell显示FOXM1提升迁移侵袭；蛋白上上皮标记E-cadherin、ZO-1降低，间质标记N-cadherin、Vimentin及转录因子ZEB1、TWIST、SNAIL1升高。
2.6 FOXM1靶向TRIM59启动子
CUT&Tag见FOXM1结合TSS附近，IGV显示TRIM59启动子峰值；双荧光素酶中TRIM59-WT而非突变体响应FOXM1，证明转录激活；TRIM59与mRNAsi、FOXM1表达正相关。
2.7 FOXM1经TRIM59激活Wnt/β-catenin
FOXM1使β-catenin累积、核转位增加，p-GSK-3β升、AXIN1降，下游c-Myc、CCND1、MMP9激活；TRIM59敲低或XAV939处理逆转β-catenin升高、迁移与CD133?扩张，证实功能依赖。
2.8 体内促生长与肺转移
皮下模型FOXM1敲低抑瘤、过表达促瘤；尾静脉模型过表达增加肺定植面积，提示其体内转移驱动作用。
讨论部分总结
讨论指出HB转移多伴干性富集，CTNNB1突变虽常见但低突变负荷背景下，蛋白稳定性调控尤为关键。研究创新点在于将FOXM1–TRIM59衔接至Wnt破坏复合体：TRIM59可能通过泛素化降解AXIN1，解除对β-catenin的抑制，从而在CTNNB1突变背景下放大Wnt信号。作者也坦诚局限：TRIM59与AXIN1直接互作及泛素化未在本研究生化验证；转移模型仅为肺定植而非自发转移；干性仅用球形成/CD133表征，未做连续传代自我更新；临床队列需多中心扩大。该轴为HB靶向干预提供了新思路。
结论部分翻译
综上，本研究证明FOXM1通过转录调控TRIM59促进肝母细胞瘤转移，其机制可能由Wnt/β-catenin信号激活介导。该工作不仅为病因机制提供新见解，也凸显FOXM1与TRIM59作为高危患者治疗靶点的潜力。
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