《Journal of Biological Chemistry》:GATA3-driven CDC20 activation facilitates tumor growth and metastasis through suppressing Bax/Bcl-2 ratio and boosting EMT process in neuroblastoma
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神经母细胞瘤(neuroblastoma, NB)是一种异质性儿科恶性肿瘤,许多高危肿瘤缺乏MYCN扩增,因此需要识别替代性分子驱动因素。本研究通过对MYCN非扩增NB队列的综合转录组分析,将细胞分裂周期20(cell division cycle 20, C
神经母细胞瘤(neuroblastoma, NB)是一种异质性儿科恶性肿瘤,许多高危肿瘤缺乏MYCN扩增,因此需要识别替代性分子驱动因素。本研究通过对MYCN非扩增NB队列的综合转录组分析,将细胞分裂周期20(cell division cycle 20, CDC20)鉴定为与高危疾病和转移相关的候选基因。CDC20在侵袭性NB各亚型中表达升高,并与不良临床结局相关,在MYCN非扩增患者中尤其具有预后价值。功能研究证实,无论MYCN状态如何,CDC20均是一种强效癌基因,可促进NB模型中的增殖、迁移、凋亡抵抗和肿瘤进展。对CDC20的药理学抑制进一步支持CDC20是NB中潜在的治疗脆弱点。机制上,研究人员发现转录因子GATA3直接结合CDC20启动子内的特定基序(经染色质免疫沉淀-qPCR(chromatin immunoprecipitation-qPCR, ChIP-qPCR)和定点点突变验证),并转录激活其表达。相互遗传上位实验进一步证明,CDC20缺失可削弱GATA3驱动的致癌表型,而恢复CDC20可挽救GATA3缺失所导致的生长、迁移和存活受损。在下游水平,CDC20通过双重机制促进NB进展:抑制促凋亡的Bax/Bcl-2比率,以及诱导有利于转移的上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)样表型。总之,该研究描绘了一条先前未被表征的GATA3-CDC20调控轴,该轴促进NB进展,并将CDC20确定为跨NB亚型的潜在治疗脆弱点,同时强调其在MYCN非扩增疾病风险分层中的特殊潜力。
神经母细胞瘤(neuroblastoma, NB)是儿童最常见的颅外恶性实体肿瘤,约占儿童癌症的10%~15%及儿童癌症相关死亡的15%,高危患者5年生存率仍低于50%。MYCN扩增是部分高危NB的关键驱动性遗传改变,但仅约40%的高危患者存在这一特征,多数高危NB并不携带MYCN扩增,提示其他遗传或分子异常驱动了该亚群的发病和进展。尽管已有研究报道MYC、AURKA等分子参与其中,但MYCN非扩增高危NB的驱动机制仍不明确,急需识别新的癌基因、预后标志物和治疗靶点。为此,研究人员开展了本研究,通过整合转录组分析系统鉴定MYCN非扩增高危和转移性NB中的候选驱动基因,并对其功能、机制和临床意义进行深入验证。相关成果发表在《Journal of Biological Chemistry》。
为系统探究这一问题,研究人员利用GEO数据库中的GSE49710和GSE85047两个MYCN非扩增NB队列进行加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis, WGCNA),结合差异表达基因(differentially expressed gene, DEG)分析,筛选出与高危和转移表型均相关的候选基因;随后在TARGET数据库及GSE45547、GSE66586等公开队列中验证其临床意义,并纳入中山大学肿瘤防治中心(SYSUCC)98例NB临床标本队列进行免疫组化(immunohistochemistry, IHC)验证。功能研究采用小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)/短发夹RNA(short hairpin RNA, shRNA)敲低和过表达策略,通过CCK8、集落形成、流式凋亡、划痕愈合、Transwell迁移及体内皮下成瘤和尾静脉转移模型评估CDC20的生物学作用。机制层面运用转录因子富集分析、公共染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)数据、双荧光素酶报告基因、截短/点突变和染色质免疫沉淀-qPCR(ChIP-qPCR)实验,并结合药理学抑制剂Apcin和Apcin-A进行干预验证;此外