
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。拜谱生物工程为该研究提供了球蛋白互作组检验服务质量,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。
繁体中文大标题: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
发表过刊物:Molecular Cancer
作用分子:27.7
展现时长:2024年7月
编辑企业单位:安徽医科大学
拜谱出示技术设备:血清互作组
方法途径:
研发没想到
1.PFKP与ERK2互为功能,激活码MAPK/ERK信号通路
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)。通过蛋白酶互作组检侧、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根据ERK2修改密码MAPK/ERK环路
2.PFKP可以通过成功激活ERK通道来促进c-Myc核蛋白的稳固性
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)。泛素化剖析取决于,PFKP的损坏利于了c-Myc的泛素化和溶解,即逝表达爱PFKP则仰制了这些步骤(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催进了ERK介导的c-Myc的平稳性
3.c-Myc加快HNSCC中PFKP的转录
在PFKP敲低的生殖内部中过展示c-Myc,最终最终結果提示,过展示c-Myc治愈了PFKP敲低对於生殖内部增值、毛细血管转化、迁入和外侵的限定制用。PFKP也许能够怎强c-Myc展示可以淡化HNSCC进况、成长和传递。是为了进第一步探讨c-Myc自我调节PFKP转录的逻辑,能够微生物图片信息学、TCGA-HNSCC信息及K-M生活讲解探求,转录指数c-Myc与PFKP呈正一些。出自共公信息库的ChIP-seq和RNA-seq信息提示,c-Myc在PFKP的打火子区域内拥有显预警,然而淋疤瘤生殖内部中c-Myc减轻后PFKP mRNA质量展示量有比较明显降低了(图3A-F)。利用JASPAR(转录指数分折信息库)分折讲解,位点突然变化及ChIP-qRT-PCR最终最终結果呈现c-Myc 也许能够随时经过 PFKP 的打火子来转录调整 PFKP(图3G-K)。天然免疫组化印染最终最终結果提示,与PFKP不一,c-Myc在癌企业中的展示如果超过其连接的合适企业,然而PFKP和c-Myc高展示的HNSCC病号的总生活期比较明显更差(图3L-P)。c-Myc也许能够经过PFKP表观遗传的打火子调整PFKP的转录,PFKP和c-Myc都也许与HNSCC的生存率有关的。
图3 c-Myc刺激到PFKP染色体的转录
4.靶向疗法 PFKP 和 c-Myc 治理和改善 HNSCC 癌肿新进展
设计者实用HNSCC PDO三维模型评估方法了PFKP调控剂(PFKP siRNA)与c-Myc调控剂(10,058-F4)整合的治疗方法的辽效。结杲显示信息,PFKP和c-Myc的整合调控比单调控剂的治疗方法更可以有效地调控HNSCC PDO的出现(图4A-H)。
图4 靶向治疗 PFKP 和 c-Myc 克制 HNSCC 肺部肿瘤突破
散文工作小结
本研究利用转录组、蛋清互作组、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用搭配ERK2缓和c-Myc的泛素化吸附,于是利于HNSCC的恶性瘤最新动态。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变成的意见反馈二次回路,增强HNSCC繁衍、微血管制成和转回
拜谱个人总结
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。拜谱海洋生物为本研究提供了血清互作组拜谱生物,拜谱生物已研发完成并建立了完善成熟的转录组学、血清组学、遮盖血清组学、细胞代谢组学以及两组学联动护肤品技术服务体系,助力发表高分文献,欢迎致电咨询!
基准学术论文: 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