導(dǎo)讀：膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（Glioblastoma multiforme,GBM）是成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見(jiàn)的原發(fā)性惡性腫瘤，預(yù)后極差，中位生存期僅為12-18個(gè)月，嚴(yán)重威脅人類(lèi)生命健康。
2024年10月1日廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院王占祥教授團(tuán)隊(duì)在Cell Death & Disease雜志在線(xiàn)發(fā)表了題為“CD2AP promotes the progression of glioblastoma multiforme via TRIM5-mediated NF-кB signaling”的文章，闡述了膠質(zhì)母細(xì)胞瘤脂惡性進(jìn)展的新機(jī)制。本研究發(fā)現(xiàn)，促癌基因CD2AP在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中明顯高表達(dá)，并且與TRIM5蛋白相互作用，激活NF-кB信號(hào)通路，促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤惡性進(jìn)展。該項(xiàng)研究揭示CD2AP調(diào)控膠質(zhì)母細(xì)胞瘤惡性進(jìn)展新的分子機(jī)制，為深入理解膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的分子病理機(jī)制和臨床治療提供新的思路和治療靶點(diǎn)。
膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（Glioblastoma multiforme, GBM）是顱內(nèi)最常見(jiàn)和惡性程度最高的原發(fā)性腦腫瘤，約占顱內(nèi)所有膠質(zhì)瘤的59.2%，約占顱內(nèi)惡性腫瘤的50.1%。膠質(zhì)母細(xì)胞瘤在腦組織中呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，與正常腦組織無(wú)明顯邊界，手術(shù)難以完全切除，而且術(shù)后常規(guī)放化療對(duì)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞缺乏特異的殺傷性，以及腫瘤細(xì)胞對(duì)替莫唑胺（Temozolomide，TMZ）等化療藥物的耐藥等，術(shù)后復(fù)發(fā)率和死亡率極高，中位生存期僅為12-18個(gè)月，5年生存率只有6.9%，嚴(yán)重威脅人類(lèi)生命健康。
CD2AP是一個(gè)支架蛋白，調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附和參與多種信號(hào)通路。先前的研究發(fā)現(xiàn)CD2AP與一些惡性腫瘤密切相關(guān)，并在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。本研究發(fā)現(xiàn)CD2AP在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中廣泛激活，通過(guò)與TRIM5蛋白相互作用，激活NF-кB信號(hào)通路，促磷酸化p65入核并啟動(dòng)下游靶基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)，促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的增殖、遷移、侵襲、抗凋亡和耐藥。該研究揭示了CD2AP調(diào)控膠質(zhì)母細(xì)胞瘤惡性進(jìn)展的具體分子機(jī)制，為臨床膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的靶向治療提供新的治療靶點(diǎn)和依據(jù)。
CD2AP在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中表達(dá)升高，并與患者預(yù)后密切相關(guān)
作者通過(guò)獲取CGGA、TCGA和Rembrandt三個(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)膠質(zhì)瘤的RNAseq數(shù)據(jù)和患者的臨床相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。如圖1.1所示，CD2AP mRNA表達(dá)水平在膠質(zhì)瘤中明顯升高,且隨著膠質(zhì)瘤病理級(jí)別升高，尤其是在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中表達(dá)量最高。預(yù)后分析發(fā)現(xiàn)CD2AP的表達(dá)量與患者預(yù)后呈明顯的負(fù)相關(guān)：CD2AP的表達(dá)量越高，患者的預(yù)后就越差。
圖1 CD2AP在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中明顯高表達(dá)，且與患者預(yù)后密切相關(guān)。(A-C)TCGA、Rembrandt和CGGA數(shù)據(jù)庫(kù)膠質(zhì)瘤中CD2AP的表達(dá)分析。(Non-tumor:正常組織，WHO膠質(zhì)瘤分級(jí):I-IV級(jí))。(D) 使用CGGA在線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)CD2AP的數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)進(jìn)展生存期的Kaplan-Meier分析。
收集臨床腫瘤樣本，作者通過(guò)Western blot進(jìn)一步證實(shí)CD2AP在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中明顯激活(圖1.2)。
圖1.2 CD2AP在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤樣本中表達(dá)升高。收集的臨床膠質(zhì)瘤樣本，進(jìn)行Western blot實(shí)驗(yàn)。
CD2AP過(guò)表達(dá)促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤惡性行為
為了研究CD2AP過(guò)表達(dá)是否促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的惡性行為，作者構(gòu)建了CD2AP穩(wěn)定過(guò)表達(dá)的GBM細(xì)胞系進(jìn)行了細(xì)胞增殖、克隆形成、遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)CD2AP過(guò)表達(dá)對(duì)GBM細(xì)胞功能的影響。這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CD2AP過(guò)表達(dá)可以增強(qiáng)GBM細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲能力，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的惡性行為（圖2.1）。
圖2.1 CD2AP過(guò)表達(dá)促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的惡性行為。(A)Western blot證實(shí)CD2AP過(guò)表達(dá)成功；穩(wěn)定過(guò)表達(dá)CD2AP的GBM細(xì)胞系進(jìn)行細(xì)胞克隆形成(B),細(xì)胞增殖(C,D),細(xì)胞遷移(E)和細(xì)胞侵襲(F)實(shí)驗(yàn)。
接著，作者使用免疫缺陷小鼠構(gòu)建了顱內(nèi)原位膠質(zhì)母細(xì)胞瘤模型，探究活體條件下CD2AP過(guò)表達(dá)對(duì)顱內(nèi)腫瘤發(fā)生的影響。結(jié)果表明活體條件下CD2AP過(guò)表達(dá)促進(jìn)顱內(nèi)GBM細(xì)胞生長(zhǎng)和成瘤，同時(shí)加速機(jī)體惡病質(zhì)和縮短存活時(shí)間（圖2.2）。
圖2.2 CD2AP促進(jìn)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤成瘤。(A)裸鼠顱內(nèi)注入CD2AP過(guò)表達(dá)的U87MG細(xì)胞，將近1個(gè)月核磁掃描檢測(cè)成瘤情況。紅色圓圈表示腫瘤輪廓；(B) 根據(jù)小鼠存活時(shí)間描繪的Kaplan-Meier生存曲線(xiàn)。
CD2AP通過(guò)TRIM5激活NF-κB信號(hào)通路
為了研究CD2AP在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤中的具體分子作用機(jī)制，作者利用CGGA和TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行GSEA富集分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CD2AP的表達(dá)水平均與NF-κB信號(hào)密切相關(guān)，并且CD2AP表達(dá)升高均促進(jìn)NF-κB信號(hào)的激活（圖3.1）。
圖3.1 CD2AP通過(guò)激活NF-κB信號(hào)通路調(diào)控膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。(A-C)利用CGGA和TCGA數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行GSEA分析。
為了探究CD2AP是如何激活NF-κB信號(hào)通路，作者進(jìn)行了IP質(zhì)譜檢測(cè)、Co-IP和BiFC實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)TRIM5蛋白是CD2AP激活NF-κB信號(hào)的關(guān)鍵蛋白（圖3.2A-D）。為了進(jìn)一步證實(shí)CD2P是通過(guò)與TRIM5相互作用激活NF-κB信號(hào),作者在CD2AP過(guò)表達(dá)的GBM細(xì)胞系中下調(diào)TRIM5，發(fā)現(xiàn)可以逆轉(zhuǎn)CD2AP過(guò)表達(dá)引起的NF-κB信號(hào)通路激活（圖3.2E）。證實(shí)了前面的推測(cè)，即CD2AP是通過(guò)TRIM5介導(dǎo)NF-κB 信號(hào)通路的活性調(diào)控膠質(zhì)母細(xì)胞瘤惡性進(jìn)展。
圖3.2 CD2AP通過(guò)與TRIM5相互作用激活NF-κB信號(hào)。(A)IP質(zhì)譜結(jié)果與NF-κB基因集進(jìn)行韋恩圖分析； BiFC實(shí)驗(yàn)(B)和內(nèi)源性Co-IP實(shí)驗(yàn)(C,D)檢測(cè)CD2AP與TRIM5相互作用；(E) CD2AP過(guò)表達(dá)后下調(diào)TRIM5進(jìn)行Western blot檢測(cè)NF-κB信號(hào)相關(guān)蛋白表達(dá)情況。
CD2AP參與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤對(duì)替莫唑胺（TMZ）的耐藥
眾所周知，替莫唑胺對(duì)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的治療有效，但常因耐藥導(dǎo)致治療失敗，所以替莫唑胺耐藥是一個(gè)亟待解決的重要臨床問(wèn)題。作者設(shè)想CD2AP是否參與膠質(zhì)母細(xì)胞瘤對(duì)替莫唑胺的耐藥。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CD2AP過(guò)表達(dá)可以增加GBM細(xì)胞對(duì)替莫唑胺的耐藥性（圖4），推測(cè)CD2AP表達(dá)升高可能是膠質(zhì)母細(xì)胞瘤對(duì)替莫唑胺耐藥的一個(gè)重要因素。
圖4 CD2AP促進(jìn)GBM細(xì)胞對(duì)替莫唑胺的耐藥。(A,D)不同濃度梯度的TMZ處理CD2AP過(guò)表達(dá)的GBM細(xì)胞系，CCK8檢測(cè)腫瘤細(xì)胞的增殖情況；(B,C,E和F)流式凋亡試分析檢測(cè)腫瘤細(xì)胞的凋亡情況。
主要作者簡(jiǎn)介
王占祥
教授廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院
廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院院長(zhǎng)，醫(yī)學(xué)博士、主任醫(yī)師、教授、博士生導(dǎo)師
“中國(guó)醫(yī)師獎(jiǎng)”獲得者，國(guó)務(wù)院特殊津貼專(zhuān)家
從事臨床醫(yī)學(xué)研究與疾病救治工作近40年，曾留學(xué)日本，多次到美國(guó)哈佛大學(xué)、英國(guó)牛津大學(xué)等國(guó)際知名學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行交流訪(fǎng)問(wèn)，先后獲得福建省優(yōu)秀歸國(guó)人員，福建省突出貢獻(xiàn)中青年專(zhuān)家，福建省優(yōu)秀共產(chǎn)黨員，入選福建省新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程；廈門(mén)市重點(diǎn)引進(jìn)留學(xué)歸國(guó)人才，廈門(mén)市杰出科技人才，廈門(mén)市領(lǐng)軍人才，首屆廈門(mén)市醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)與技術(shù)帶頭人，廈門(mén)市腦科中心學(xué)科帶頭人；2022年被評(píng)為廈門(mén)經(jīng)濟(jì)特區(qū)建設(shè)40周年創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人物；廈門(mén)市科學(xué)技術(shù)重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者
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廈門(mén)大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所
廈門(mén)大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)、教授、博士生導(dǎo)師
國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者
主要從事神經(jīng)系統(tǒng)疾病特別是阿爾茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)和兒童自閉癥譜系障礙（Autism Spectrum Disorder, ASD）的細(xì)胞與分子致病機(jī)制及藥物研發(fā)，并研究AD與ASD之間的內(nèi)在分子相關(guān)性。已發(fā)表SCI論文100多篇，包括Neuron、Biological Psychiatry、PNAS、Cell Death & Differentiation等；承擔(dān)國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)簡(jiǎn)介重點(diǎn)項(xiàng)目和區(qū)域聯(lián)合基金重點(diǎn)項(xiàng)目等多項(xiàng)科研項(xiàng)目；獲得教育部“新世紀(jì)”優(yōu)秀人才、福建省“高校領(lǐng)軍人才”及福建省“科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才”等榮譽(yù)。
張良
廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院
廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)外科、醫(yī)學(xué)博士、住院醫(yī)師
主要從事腦膠質(zhì)瘤相關(guān)課題研究；參與國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目；以第一作者/共同第一作者在Nature Communications、Cell Death & Disease雜志發(fā)表研究性論文，同時(shí)參與Cell Death Discovery、Zoological Research及其他雜志發(fā)表論文數(shù)篇
