
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。拜谱微生物为该研究提供了球蛋白互作组探测服務,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。
汉语网站标题: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
公布学术期刊:Molecular Cancer
影晌要素:27.7
公布用时:2024年7月
小说作者企业:安徽医科大学
拜谱给予技術:球蛋白互作组
技術线路:
理论研究結果
1.PFKP与ERK2互为效用,启用MAPK/ERK通道
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)。通过蛋白质互作组验测、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完成ERK2激发MAPK/ERK径路
2.PFKP确认激发ERK通道来改善c-Myc核蛋白的稳定量分析性
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)。泛素化了解取决于,PFKP的缺少推动了c-Myc的泛素化和光降解,经过表达方法PFKP则仰制了这一个流程(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使得了ERK介导的c-Myc的不稳界定性
3.c-Myc增强HNSCC中PFKP的转录
在PFKP敲低的组织性化人体细胞核中过表现c-Myc,报告呈现呈现,过表现c-Myc不可逆转了PFKP敲低这对于组织性化人体细胞核分裂繁殖、毛细血管自动生成、变更和外侵的压制造用。PFKP已经借助比较明显增强c-Myc表现有利于HNSCC进况、种子发芽和变更。为进这一步探究式c-Myc宏观调控PFKP转录的管理机制,借助动物问题学、TCGA-HNSCC大动态资料及K-M能浅析阐述,转录因素c-Myc与PFKP呈正对应。出自公共信息大动态服务器的ChIP-seq和RNA-seq大动态资料呈现,c-Myc在PFKP的打火子板块具备着显数据源信号,从而淋巴腺瘤组织性化人体细胞核中c-Myc下降后PFKP mRNA程度表现量重要减少(图3A-F)。用到JASPAR(转录因素預測大动态服务器)預測浅析,位点突然变化及ChIP-qRT-PCR报告呈现呈现c-Myc 已经借助简单融合在一起 PFKP 的打火子来转录上涨 PFKP(图3G-K)。免疫检测组化染色的报告呈现呈现,与PFKP同一,c-Myc在癌组织性化中的表现超出其搭配的一切正常组织性化,从而PFKP和c-Myc高表现的HNSCC客户的总能期比较明显更差(图3L-P)。c-Myc已经借助融合在一起PFKP基因遗传的打火子上涨PFKP的转录,PFKP和c-Myc都已经与HNSCC的生存率密切相关。
图3 c-Myc促进PFKP遗传基因的转录
4.靶向治疗 PFKP 和 c-Myc 抑止 HNSCC 淋巴肿瘤突破
设计者食用HNSCC PDO对模型评诂了PFKP可以抑药物(PFKP siRNA)与c-Myc可以抑药物(10,058-F4)综合进行医治的效果。结果彰显彰显,PFKP和c-Myc的综合可以减弱比单可以抑药物进行医治更更好地可以减弱HNSCC PDO的产生(图4A-H)。
图4 靶向疗法 PFKP 和 c-Myc 抑制作用 HNSCC 肺部肿瘤进度
小文章工作小结
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使用结合起来ERK2能够抑制c-Myc的泛素化挥发,然后增进HNSCC的恶变发展。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确立的评议漏电开关,有助于HNSCC分裂繁殖、淋巴管绘制和变动
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。拜谱生物制品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、球淀粉酶组学、掩盖球淀粉酶组学、细胞代谢组学以及两组学联手厂品技术服务体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
基准期刊论文: 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