《Journal of Neuroendocrinology》：NUP153 immunoreactivity in neuroendocrine neoplasms supports the diagnosis of NET versus NEC and is modulated by post-translational modifications
编辑推荐：
核孔蛋白（NUPs）构成核孔复合体（NPC），主要参与核运输、染色质组织和环境依赖性基因调控。然而，NUPs在神经内分泌肿瘤生物学中的作用及相关诊断潜力尚不明确。在本研究中，研究人员比较分析了NUP98和NUP153（两者具有结构和功能相似性）在多种人类组织和
核孔蛋白（NUPs）构成核孔复合体（NPC），主要参与核运输、染色质组织和环境依赖性基因调控。然而，NUPs在神经内分泌肿瘤生物学中的作用及相关诊断潜力尚不明确。在本研究中，研究人员比较分析了NUP98和NUP153（两者具有结构和功能相似性）在多种人类组织和肿瘤（总样本量N>600）中的免疫组化表达模式，重点关注神经内分泌肿瘤（NENs，n=361）。尽管两种NUPs均显示核膜强化染色模式，但NUP98呈普遍表达，而NUP153表现出显著的细胞及组织/肿瘤类型依赖性免疫反应性。具体而言，NUP153免疫反应性在神经内分泌组织（如胰岛）中持续可检测，并在胰腺、肺、阑尾和小肠的神经内分泌肿瘤（NETs）中保留，但在神经内分泌癌（NECs）和非神经内分泌癌中几乎完全缺失。NUP153染色缺失与胰腺NETs较差的临床结局相关。进一步分析显示，通过定量实时聚合酶链反应和靶向蛋白质组学评估，NUP153信使核糖核酸（mRNA）和总蛋白水平在NETs与非神经内分泌癌之间无显著差异。通过聚合酶链反应和测序排除了差异异构体表达作为免疫组化鉴别发现的其他可能解释。最后，在抗原序列内发现高密度的翻译后修饰（PTMs），提示PTM依赖性检测可能是差异染色的原因。综上所述，研究人员的发现表明NUP153是NENs中一种分化依赖性和PTM敏感性的免疫组化标记物，具有诊断和预后潜力，同时也强调了正交分子分析对于正确解释免疫组化染色的重要性。
论文解读文章
**研究背景**
核孔复合体（NPC）由约30种核孔蛋白（NUPs）组成，嵌入核膜中，是细胞质与细胞核之间唯一的运输通道，同时参与染色质相互作用和基因调控等非运输功能。NUP98和NUP153是两种结构和功能相似的NUPs，均在肿瘤生物学中发挥重要作用：NUP98融合蛋白在白血病中具有致癌性，并参与肝癌中的P53靶基因选择；NUP153在胃癌、肝癌、尿路上皮癌和视网膜母细胞瘤中与肿瘤进展相关，并涉及DNA修复。然而，NUPs在神经内分泌分化及肿瘤中的作用尚不清楚。神经内分泌肿瘤（NENs）是一组异质性肿瘤，包括分化良好的神经内分泌肿瘤（NETs，G1–G3）和分化差的神经内分泌癌（NECs），其诊断依赖于形态学、Ki-67增殖指数和核分裂率。目前缺乏区分NET与NEC的可靠免疫组化标记物，且NUP153在NENs中的表达模式及潜在机制未被探索。该研究旨在比较NUP98和NUP153在多种组织和肿瘤中的免疫组化表达，并探究其在NENs中差异表达的分子机制。
**研究方法**
研究人员利用组织微阵列（TMA）技术，对超过600例人类组织及肿瘤样本（包括25种正常组织和361例NENs）进行NUP98和NUP153免疫组化染色（IHC）。样本来源包括海德堡国家肿瘤疾病中心（德国）和图宾根综合癌症中心（德国）的生物样本库，并获得伦理批准。关键方法包括：定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）检测mRNA表达；靶向蛋白质组学（选择反应监测SRM）评估总蛋白水平；聚合酶链反应（PCR）及测序分析NUP153异构体表达；数据库（dbPTM）分析抗原序列内翻译后修饰（PTMs）密度。此外，免疫印迹（Western blot）用于验证IHC结果，并排除福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）处理导致的假象。
**研究结果**
1. **NUP98呈普遍表达，而NUP153在正常组织中呈细胞类型特异性免疫反应性**
通过分析含25种正常组织的TMA（约200个样本），发现NUP98在所有被检测组织中均呈强阳性，无细胞类型特异性。相比之下，NUP153（抗体HPA27896）在大部分组织中呈阴性（如结肠、肝脏），但在睾丸支持细胞、肾脏远端肾小管上皮细胞、脑神经元及胰腺胰岛（神经内分泌细胞）中呈阳性。这表明NUP153免疫反应性具有选择性，尤其富集于神经内分泌细胞。
2. **NUP153免疫反应性在肠道NETs中保留，而在相应非神经内分泌癌中缺失**
对阑尾和小肠NENs及腺癌的TMA分析显示，96%的小肠NETs（24/25）和94%的阑尾NETs（17/18）呈强NUP153核膜染色，而所有对应腺癌（小肠15例、阑尾5例）均完全阴性。说明分化良好的NETs保留NUP153免疫阳性。
3. **NUP153免疫反应性与胰腺和肺NENs的肿瘤细胞分化和侵袭性相关**
在胰腺NENs中，69.7%的pNETs（23/33）呈NUP153阳性，而NECs（0/5）和纯腺泡细胞癌（0/11）均为阴性。pNETs的NUP153阳性率显著高于pNECs（p=0.012），且阳性患者总生存期显著优于阴性患者（p<0.01）。在肺NENs中，约80%的类癌（典型和非典型，95/119）呈阳性，而小细胞肺癌（SCLC，161例）和非小细胞肺癌（NSCLC，47例）几乎全部阴性。NUP153免疫反应性与肿瘤侵袭性呈负相关。
4. **NUP153免疫反应性不反映总NUP153蛋白丰度（通过靶向质谱检测）**
免疫印迹分析显示，肺类癌样本中NUP153条带强阳性，而NSCLC样本中几乎无信号，与IHC结果一致。但qRT-PCR显示NUP153 mRNA在类癌与NSCLC间无显著差异，靶向蛋白质组学（SRM，使用两个不同NUP153肽段）也证实两组的NUP153总蛋白水平相当。因此，IHC差异并非由总蛋白或mRNA水平导致。
5. **NUP153免疫反应性差异独立于异构体表达，可能反映翻译后修饰**
NUP153有三种异构体，其中抗原序列（抗体HPA27896靶向）仅在异构体2和3中完整，在异构体1中缺失。PCR及测序分析显示，类癌和NSCLC均表达异构体2，而不表达异构体1，排除了异构体差异作为解释。dbPTM数据库分析揭示，抗原序列内含有高密度实验验证的PTMs，包括21个磷酸化位点、18个O-糖基化位点、3个泛素化位点和2个乙酰化位点。因此，PTM介导的表位遮蔽可能是导致IHC差异的最可能原因。
**讨论与结论**
研究人员讨论指出，NUP153（HPA27896）免疫阳性在神经内分泌组织及分化良好的NETs中高度选择性，其阳性与良好预后相关。阴性结果并非因蛋白缺失，而是因侵袭性肿瘤中NUP153发生多重PTMs（如磷酸化、糖基化等），阻碍抗体与表位结合。这一现象与其他研究一致，如PTM可影响PD-L1和P53的抗体检测。NUP153在高度分化、低增殖的细胞（如神经元、支持细胞、肾上皮细胞）中阳性，可能反映其与染色质稳定性和核运输调控相关的特殊NPC构型。在NENs中，分化良好的NETs保留该表型，而NECs则丢失。此外，NUP153阳性可作为传统神经内分泌标记物（如突触素、嗜铬粒蛋白A、INSM1）的补充诊断指标，但需在更大独立队列中验证。
**研究结论**
研究人员发现，NUP153（HPA27896）免疫组化染色在神经内分泌细胞和分化良好的NETs中呈高度选择性阳性，而在NECs和非神经内分泌癌中几乎完全缺失，且阳性与胰腺NETs患者较好生存期相关。进一步分析表明，这种差异免疫反应性并非由NUP153 mRNA或总蛋白水平差异引起，也非异构体表达差异所致，而是由抗原序列内高密度翻译后修饰（PTMs）导致的表位依赖性检测结果。因此，NUP153是NENs中一种分化依赖性和PTM敏感性的免疫组化标记物，具有诊断和预后潜力，并强调了正交分子分析对于正确解释IHC染色结果的重要性。该研究发表于《Journal of Neuroendocrinology》。
