
2024年7月,安徽医科大学刘业海等团队在Molecular Cancer(IF=27.7)上发表了“A positive feedback loop between PFKP and c-Myc drives head and neck squamous cell carcinoma progression”的研究论文。该论文首次揭示了PFKP /c-Myc正反馈通路在HNSCC的恶性进展中发挥重要作用,同时靶向PFKP和c-Myc是一种新的HNSCC的有效治疗策略。拜谱动物为该研究提供了核蛋白互作组检测工具提供服务,助力发现PFKP可能在HNSCC的进展过程中与ERK2相互作用,从而激活MAPK/ERK通路。
常常主题词:PFKP和c-Myc之间的正反馈通路促进头颈部鳞状细胞癌的进展
刊出期刊杂志:Molecular Cancer
决定系数:27.7
说出期限:2024年7月
作家部门:安徽医科大学
拜谱供应水平:血清互作组
高技术交通路线:
理论研究但是
1.PFKP与ERK2相互间功效,启用MAPK/ERK径路
前期的qRT-PCR和免疫印迹实验结果表明PFKP在肿瘤组织中高表达,并与HNSCC患者预后不良相关,通过PFKP敲低及过表达的体内体外实验表明PFKP促进HNSCC患者的肿瘤发展。为了探究PFKP促进肿瘤发展的机制,使用PFKP敲低的细胞和对照组进行了转录组分析,共筛选出2019个差异基因,其中906个上调,1113个下调(图1A)。差异基因的KEGG富集分析发现,MAPK途径是PFKP抑制后显著改变的途径之一(图1B),ERK途径是所有MAPK信号转导途径中最重要的信号级联,在肿瘤细胞的生存和发展中起着至关重要的作用。ERK级联的激活在各种癌症类型中普遍存在,超过90%的HNSCC患者存在磷酸化的ERK1/2 (p-ERK1/2)。结果表明,细胞中PFKP的敲低导致p-ERK1/2水平降低,而PFKP的过表达导致p-ERK1/2水平升高(图1C)。通过蛋白质互作组检侧、IF测定、CoIP 测定证明PFKP可能在HNSCC的进展过程中与ERK2相互作用(图1D-1H),确定了PFKP和ERK2之间的结合区域位于氨基酸412-784(图1J)。通过分子对接和CoIP检测表明了PFKP与ERK2结合的特定残基为K753。这些数据表明 PFKP 可能在 HNSCC 的进展过程中与 ERK2 相互作用。
图1 PFKP利用ERK2激活卡MAPK/ERK环路
2.PFKP依据解锁ERK信号通路来开展c-Myc核蛋白的不稳定性比较处理性
TCGA的GSEA数据显示,HNSCC中PFKP高表达组Myc信号所靶向的基因存在富集(图2A)。与p-ERK1/2水平一致,观察到PFKP敲低的细胞中c-Myc和p-S62-Myc水平显著降低,细胞过表达PFKP导致c-Myc和p-S62-Myc的上调(图2B)。免疫荧光实验证实了PFKP对c-Myc的正调控作用(图2C)。然而qRT-PCR结果显示,PFKP对c-Myc的调控不在mRNA转录水平(图2D-E)。研究团队通过CHX(环己酰亚胺)追踪分析检测蛋白质稳定性,与对照组相比,PFKP敲低的细胞中c-Myc的降解显著加速(图2G-H)。此外,MG132预处理可以抑制PFKP耗竭引起的c-Myc的加速降解(图2F)。泛素化阐述体现了,PFKP的短缺推动了c-Myc的泛素化和光降解,飞过表明PFKP则仰制了哪一步骤(图2L-M)。这些发现支持以下结论:PFKP 可能与 ERK2 相互作用,通过抑制泛素介导的 c-Myc 降解而上调 c-Myc。
图2 PFKP提高网站了ERK介导的c-Myc的安全性
3.c-Myc促使HNSCC中PFKP的转录
在PFKP敲低的受损上皮癌细胞中过展现c-Myc,毕竟提示 ,过展现c-Myc治愈了PFKP敲低针对受损上皮癌细胞分裂繁殖、血管壁转为、转至和肉瘤样癌的缓和能力。PFKP会经由激发c-Myc展现使得HNSCC近况、萌发和转入。要进那步探讨c-Myc政策调控PFKP转录的措施,经由生物技术新信息学、TCGA-HNSCC数剧及K-M存在阐述揭露,转录因素c-Myc与PFKP呈正相关。来自于公众数剧库的ChIP-seq和RNA-seq数剧提示 ,c-Myc在PFKP的开始子区域内兼具显网络信号,另外淋巴腺瘤受损上皮癌细胞中c-Myc减轻后PFKP mRNA含量展现量同质性有效降低(图3A-F)。的使用JASPAR(转录因素預测数剧库)預测阐述,位点突变率及ChIP-qRT-PCR毕竟证明c-Myc 会经由单独组合 PFKP 的开始子来转录调整 PFKP(图3G-K)。免疫细胞组化印染毕竟提示 ,与PFKP一样的,c-Myc在癌团队中的展现高与其连接的常见团队,另外PFKP和c-Myc高展现的HNSCC人的总存在期显然更差(图3L-P)。c-Myc会经由组合PFKP遗传基因的开始子调整PFKP的转录,PFKP和c-Myc都会与HNSCC的生存率有关的信息。
图3 c-Myc兴奋PFKP人类基因的转录
4.靶向药物 PFKP 和 c-Myc 促使 HNSCC 肉瘤重大进展
科学调查人员用HNSCC PDO建模鉴定了PFKP减缓剂(PFKP siRNA)与c-Myc减缓剂(10,058-F4)协力诊治的根治作用。效果显视,PFKP和c-Myc的协力减缓比单减缓剂诊治更有用地减缓HNSCC PDO的植物生长(图4A-H)。
图4 靶向疗法 PFKP 和 c-Myc 可抑制 HNSCC 良性肿瘤新进展
软文工作小结
本研究利用转录组、淀粉酶互作组、免疫共沉淀和CAM实验等分子生物学和细胞生物学技术对前期构建的HNSCC细胞系、类器官、PDX模型及120例临床样本进行了深入研究,同时结合生信分析,发现HNSCC患者组织和细胞中PFKP表达水平明显升高,并与患者的预后呈负相关;敲低PFKP显著抑制了HNSCC的增殖、血管生成以及转移。进一步研究发现,PFKP确认根据ERK2仰制c-Myc的泛素化生物降解,然而有利于HNSCC的恶变重大进展。此外,c-Myc作为转录因子促进PFKP的转录,同时靶向PFKP和c-Myc治疗HNSCC模型取得更好的肿瘤抑制效果(图5)。
图5 PFKP和c-Myc出现的反馈系统二次回路,提高HNSCC增值、动脉血管转化和转交
拜谱总结
本研究旨在评估和验证PFKP和c-Myc在HNSCC肿瘤与邻近正常组织中的表达模式,探讨其对HNSCC临床特征的影响,并确定PFKP和c-Myc之间的正反馈回路在HNSCC进展中的功能作用和潜在机制。拜谱生物学为本研究提供了球蛋白互作组拜谱生物,拜谱生物已研发完成并建立了完善成熟的转录组学、淀粉酶组学、装饰淀粉酶组学、分解组学以及多个学联办软件技术服务体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
参考资料期刊论文: Liu W, Ding Z, Tao Y, Liu S, Jiang M, Yi F, Wang Z, Han Y, Zong H, Li D, Zhu Y, Xie Z, Sang S, Chen X, Miao M, Chen X, Lin W, Zhao Y, Zheng G, Zafereo M, Li G, Wu J, Zha X, Liu Y. A positive feedback loop between PFKP and c-Myc drives head and neck squamous cell carcinoma progression. Mol Cancer. 2024 Jul 9;23(1):141. doi: 10.1186/s12943-024-02051-6. PMID: 38982480; PMCID: PMC11232239