BATF2,胃癌预测和治疗的新思路
栏目:最新研究动态 发布时间:2020-09-11
虽然胃癌(GC)根治性切除和全身化疗的效果有很大改善,但由于恶性增殖和转移,GC患者预后仍然不佳,而GC进展的潜在分子机制尚未清晰...

    虽然胃癌(GC)根治性切除和全身化疗的效果有很大改善,但由于恶性增殖和转移,GC患者预后仍然不佳,而GC进展的潜在分子机制尚未清晰。最近发现表明,BATF2在癌症的发病机制中起着重要的作用,但BATF2GC中的生物学功能及其调控机制尚不清楚。近期福建医科大学协和医院胃外科李平团队描述了BATF2GC中的真人投注特征,并分析和阐述了METTL3/BATF2/p53/ERK轴调节细胞周期进程和ECM降解抑制GC生长和转移。该研究表明BATF2可能成为GC的预测因子和治疗靶点。相关研究结果以“m6A modification-mediated BATF2 acts as a tumor suppressor in gastric cancer through inhibition of ERK signaling”为题发表在Molecular Cancer杂志上,杂志影响因子15.302

背景:BATF2在肿瘤进展中有重要作用,然而对其在GC中的作用、机制以及预后的意义知之甚少。
方法:RNA测序、WB、免疫组化、敲除、过真人投注、IP、双荧光素酶报告基因检测等。
结果:BATF2在GC中的真人投注显著下调,能与p53结合增强蛋白稳定性,抑制ERF磷酸化。多因素Cox回归分析表明BATF2在GC中是独立的预后因素和有效的预测因子,且BATF2低真人投注与胃切除术腹膜复发相关,体内体外实验中,BATF2真人投注高抑制GC生长和转移。此外,METTL3抑制m6A修饰的BATF2在GC中的真人投注。

研究思路:

1.BATF2在GC中的真人投注模式
    作者通过对GC组织和正常胃组织转录组测序分析,并结合临床数据(TCGA、ACRG)筛选出在胃癌组织真人投注下调的基因BATF2,随后验证了BATF2基因和BATF2蛋白在GC组织和细胞系中低真人投注(A-F)。进一步探究了BATF2在GC患者中的预后作用,发现BATF2真人投注量与总生存率和无进展生存率呈正相关(H,I),且BATF2低真人投注与患者胃切除术后腹膜复发相关(J-L)。

2.探究BATF2在GC中的作用
    确定了BATF2的真人投注特征,接下来进一步探讨BATF2在GC中的作用。通过在GC细胞系中敲除和过真人投注BATF2,发现BATF2真人投注上调抑制GC细胞增殖,且BATF2真人投注下调导致GC细胞增殖增强(A-E),而体内敲除和过真人投注BATF2实验与体外实验结果一致(H,I)。通过流式细胞计数对细胞周期分布的评估显示异常的BATF2真人投注增加了G1期的细胞比例,而BATF2敲除结果则相反(F,G)。

    进一步探讨了BATF2在GC细胞转移中的影响,发现BATF2的异位真人投注显著抑制了GC细胞的迁移和侵袭,而敲除BATF2则导致相反的结果(A,B)。通过构建异种移植小鼠模型对BATF2在体内对GC转移的影响进行探究,发现过真人投注BATF2减少了GC肺转移和腹膜转移(C-F)。以上结果说明BATF2可能通过调控细胞周期抑制GC细胞增长,并在GC转移过程中有重要作用。

3.BATF2分子机制研究
    GSEA分析显示BATF2与MAPK信号通路有关(A),人类磷酸激酶微阵列芯片检测BATF2信号转导影响,发现BATF2敲除显著性增强ERK磷酸化作用,而BATF2过真人投注减弱ERK磷酸化作用(B,C),WB实验也表明BATF2真人投注上调或下调对ERK蛋白水平的影响(D)。通过免疫组化对异种移植小鼠模型的p-ERK真人投注进行探究,发现BATF2过真人投注显著减弱p-ERK的真人投注(E),而基于TMA的免疫组化验证BATF2低真人投注患者的p-ERK水平是增强的(F)。利用U0126(MEK/ERK抑制剂)探究在GC细胞中p-ERK/BATF2的作用,发现抑制BATF2敲除细胞中p-ERK的真人投注减弱细胞克隆生成的增加(G),加速细胞增殖、迁移和侵袭(H,I),同时发现ERK的靶点MMP2、 MMP9和cyclin D1在BATF2敲除细胞系中的真人投注增加,且在BATF2过真人投注细胞系的真人投注减少(J),而U0126有效减少BATF2敲除细胞中p-ERK的真人投注以及ERK下游靶基因的真人投注(K)。以上数据表明BATF2介导的ERK磷酸化调控可能是其在GC中抑制肿瘤功能的机制。

    STRING数据库发现BATF2可能与p53蛋白有关,WB实验和免疫组化实验发现p53蛋白的真人投注量与BATF2呈正相关(A),但在转录水平BATF2与p53并无显著相关(B),免疫荧光实验发现了BATF2和p53在GC细胞共定位(C),co-IP实验发现BATF2和p53蛋白存在相互作用(D,E)。BATF2过真人投注增加了加入翻译抑制剂CHX后p53蛋白的半衰期(F),而MG132(蛋白酶体抑制剂)挽救了BATF2过真人投注诱导的p53蛋白水平变化(G)。进一步研究发现沉默p53可以恢复GC细胞的增殖和转移能力(H-J),且可显著消除BATF2对p-ERK、MMP2、MMP9和cyclin D1真人投注水平的抑制作用(K)。这些结果表明,BATF2的缺失促进了泛素介导的p53降解,从而激活了ERK信号。

4.探究m6A修饰对BATF2在GC中的作用影响
    为了探究m6A修饰是否影响BATF2在GC中的作用,作者沉默METTL3,发现BATF2的真人投注增加,反之亦然(A,B),且在GC中m6A修饰的BATF2与METTL3的真人投注在一定程度上呈负相关(C-E)。SRAMP预测在BATF2的3′UTR分布着大量的m6A修饰位点,通过构建突变体BATF2 3′UTR质粒并利用荧光素酶报告基因检测发现METTL3主要通过MUT3位点调控BATF2真人投注(F,G)。以上结果说明在GC中,m6A通过METTL3维持了BATF2 mRNA的稳定性。

5.METTL3/BATF2/p53/ERK调控机制图

参考文献:
Jian-Wei Xie, Xiao-Bo Huang, Qi-Yue Chen, et al. m6A modification-mediated BATF2 acts as a tumor suppressor in gastric cancer through inhibition of ERK signaling.Mol Cancer. 2020; 19(114).


 



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