FAM135B通过稳定IKK复合物并抑制NF-κB/IL-6信号通路来抑制胶质母细胞瘤的血管生成

《Journal of Translational Medicine》：FAM135B suppresses glioblastoma angiogenesis via stabilizing the IKK complex and inactivating the NF-κB/IL-6 signaling pathway

　　

摘要

背景

多形性胶质母细胞瘤（GBM）是成人中最具侵袭性的原发性中枢神经系统恶性肿瘤，其特征是强烈的血管生成和显著的异质性，其中间充质亚型的预后最差。GBM患者的中位生存期仅为约14个月，而像贝伐单抗这样的获批抗血管生成药物仅能带来短期益处，无法改善总体生存率，这凸显了寻找新型抗血管生成靶点的迫切需求。FAM135B是一种在脑组织中富集的蛋白质编码基因，已被证实与其他癌症的肿瘤发生和化疗耐药性有关，但其在GBM血管生成中的作用及其潜在机制仍不清楚。

方法

生物信息学分析：对TCGA、CGGA及其他数据库中的GBM数据集进行了基因集变异分析（GSVA）、单细胞和空间转录组分析，以筛选与血管生成相关的基因，并探讨FAM135B表达与临床预后之间的关联。体外实验：构建了过表达或敲低FAM135B的GBM细胞模型。通过管形成实验、Transwell迁移实验和集落形成实验来检测经GBM细胞条件培养基处理的人类脐静脉内皮细胞（HUVECs）的血管生成能力。应用共免疫沉淀、质谱、Western blot、RT-qPCR和ELISA技术验证蛋白质-蛋白质相互作用，并检测细胞因子和信号通路分子的表达。双荧光素酶报告基因实验确认了FAM135B的转录调控作用。体内实验：建立了裸鼠原位和皮下GBM异种移植模型，以评估FAM135B对肿瘤生长、血管生成和小鼠生存的影响。通过NF-κB抑制剂PDTC和重组IL-6进行挽救实验，以验证NF-κB/IL-6轴的关键作用。临床样本验证：利用免疫组化和磁共振成像技术分析了72个GBM临床样本中FAM135B表达、微血管密度与预后之间的关联。统计分析：使用SPSS 19.0进行数据分析，采用Kaplan-Meier检验、t检验和Log-rank检验；显著性水平设定为P<0.05。

结果

FAM135B是GBM血管生成的一个新的关键调节因子，在GBM组织中（尤其是间充质亚型）其表达显著下调。FAM135B表达水平低与内皮细胞间通讯增强、高血管生成潜力以及GBM患者较差的无进展生存期和总体生存率相关。FAM135B在体外和体内均能抑制GBM的血管生成：其过表达可抑制HUVECs的管形成、迁移和集落形成，而敲低则产生相反效果。在原位异种移植模型中，FAM135B过表达可减缓肿瘤生长、延长小鼠生存期，并减少肿瘤内的微血管形成和M2型巨噬细胞浸润。FAM135B通过下调IL-6表达来抑制JAK/STAT信号通路：其在GBM中的表达与促血管生成细胞因子（尤其是IL-6）呈负相关。FAM135B过表达可降低GBM细胞中的IL-6转录和分泌，从而抑制HUVECs中的JAK/STAT磷酸化；GBM组织中高水平的FAM135B与低水平的IL-6和CD31相关。FAM135B与IKK复合物（IKKα/IKKβ）结合以稳定该复合物，抑制IKKβ的激活和P65的磷酸化，阻断经典的NF-κB信号通路，这是IL-6下调的上游机制。IKBKB的共过表达可部分逆转FAM135B的抗血管生成效应，PDTC可恢复FAM135B敲低诱导的NF-κB激活。HNF4A是FAM135B的上游正调控因子：它直接结合FAM135B启动子中的两个关键位点，促进其转录和蛋白质表达。HNF4A的表达与FAM135B的表达及良好的GBM预后呈正相关；其过表达可抑制GBM的血管生成，而这种效应可被FAM135B敲低所消除。

结论

FAM135B作为GBM血管生成的关键负调节因子，其表达水平低会导致肿瘤高血管生成潜力和患者预后不良。从机制上看，HNF4A在转录水平上上调FAM135B的表达，后者随后与IKK复合物结合并稳定该复合物，使NF-κB信号通路失活并下调IL-6表达，最终抑制JAK/STAT介导的血管生成过程。FAM135B还通过减少M2型巨噬细胞的浸润来重塑GBM肿瘤微环境。针对HNF4A/FAM135B/NF-κB/IL-6信号通路提供了一种新型且具有前景的GBM抗血管生成治疗策略。

背景

多形性胶质母细胞瘤（GBM）是成人中最具侵袭性的原发性中枢神经系统恶性肿瘤，其特征是强烈的血管生成和显著的异质性，其中间充质亚型的预后最差。GBM患者的中位生存期仅为约14个月，而像贝伐单抗这样的获批抗血管生成药物仅能带来短期益处，无法改善总体生存率，这凸显了寻找新型抗血管生成靶点的迫切需求。FAM135B是一种在脑组织中富集的蛋白质编码基因，已被证实与其他癌症的肿瘤发生和化疗耐药性有关，但其在GBM血管生成中的作用及其潜在机制仍不清楚。

方法

生物信息学分析：对TCGA、CGGA及其他数据库中的GBM数据集进行了基因集变异分析（GSVA）、单细胞和空间转录组分析，以筛选与血管生成相关的基因，并探讨FAM135B表达与临床预后之间的关联。体外实验：构建了过表达或敲低FAM135B的GBM细胞模型。通过管形成实验、Transwell迁移实验和集落形成实验来检测经GBM细胞条件培养基处理的人类脐静脉内皮细胞（HUVECs）的血管生成能力。应用共免疫沉淀、质谱、Western blot、RT-qPCR和ELISA技术验证蛋白质-蛋白质相互作用，并检测细胞因子和信号通路分子的表达。双荧光素酶报告基因实验确认了FAM135B的转录调控作用。体内实验：建立了裸鼠原位和皮下GBM异种移植模型，以评估FAM135B对肿瘤生长、血管生成和小鼠生存的影响。通过NF-κB抑制剂PDTC和重组IL-6进行挽救实验，以验证NF-κB/IL-6轴的关键作用。临床样本验证：利用免疫组化和磁共振成像技术分析了72个GBM临床样本中FAM135B表达、微血管密度与预后之间的关联。统计分析：使用SPSS 19.0进行数据分析，采用Kaplan-Meier检验、t检验和Log-rank检验；显著性水平设定为P<0.05。

结果

FAM135B是GBM血管生成的一个新的关键调节因子，在GBM组织中（尤其是间充质亚型）其表达显著下调。FAM135B表达水平低与内皮细胞间通讯增强、高血管生成潜力以及GBM患者较差的无进展生存期和总体生存率相关。FAM135B在体外和体内均能抑制GBM的血管生成：其过表达可抑制HUVECs的管形成、迁移和集落形成，而敲低则产生相反效果。在原位异种移植模型中，FAM135B过表达可减缓肿瘤生长、延长小鼠生存期，并减少肿瘤内的微血管形成和M2型巨噬细胞浸润。FAM135B通过下调IL-6表达来抑制JAK/STAT信号通路：其在GBM中的表达与促血管生成细胞因子（尤其是IL-6）呈负相关。FAM135B过表达可降低GBM细胞中的IL-6转录和分泌，从而抑制HUVECs中的JAK/STAT磷酸化；GBM组织中高水平的FAM135B与低水平的IL-6和CD31相关。FAM135B与IKK复合物（IKKα/IKKβ）结合以稳定该复合物，抑制IKKβ的激活和P65的磷酸化，阻断经典的NF-κB信号通路，这是IL-6下调的上游机制。IKBKB的共过表达可部分逆转FAM135B的抗血管生成效应，PDTC可恢复FAM135B敲低诱导的NF-κB激活。HNF4A是FAM135B的上游正调控因子：它直接结合FAM135B启动子中的两个关键位点，促进其转录和蛋白质表达。HNF4A的表达与FAM135B的表达及良好的GBM预后呈正相关；其过表达可抑制GBM的血管生成，而这种效应可被FAM135B敲低所消除。

结论

FAM135B作为GBM血管生成的关键负调节因子，其表达水平低会导致肿瘤高血管生成潜力和患者预后不良。从机制上看，HNF4A在转录水平上上调FAM135B的表达，后者随后与IKK复合物结合并稳定该复合物，使NF-κB信号通路失活并下调IL-6表达，最终抑制JAK/STAT介导的血管生成过程。FAM135B还通过减少M2型巨噬细胞的浸润来重塑GBM肿瘤微环境。针对HNF4A/FAM135B/NF-κB/IL-6信号通路提供了一种新型且具有前景的GBM抗血管生成治疗策略。