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摘要神经母细胞瘤是一种发生于人体交感神经系统的神经内分泌肿瘤，具有多种遗传学改变。其中，MYCN基因（编码转录因子N-MYC蛋白）扩增见于约20%的患者，是最突出的预后不良因素之一，尤其是在高危型神经母细胞瘤患者中，与预后不良密切相关。同时，N-MYC 被认为是“无药可靶向”的蛋白质，干预方式十分有限。因此，从遗传学和表观遗传学角度寻找MYCN基因表达的上游调控因子，探索全新的靶向高危型神经母细胞瘤MYCN基因扩增的治疗策略，具有重要的临床意义。<br>　　细胞代谢重编程在肿瘤发生和进展中扮演非常重要的角色，细胞内外代谢产物可显著影响肿瘤表观遗传组学和转录组学表型。其中，谷氨酰胺-谷氨酸代谢失控已被证实对于肿瘤的发生和进展具有重要作用，可引起癌基因异常激活和抑癌基因失活，进一步导致肿瘤细胞的谷氨酰胺-谷氨酸代谢水平增高。值得一提的是，乙醛脱氢酶家族18成员A1（Aldehyde dehydrogenase family 18 member A1, ALDH18A1）是谷氨酸合成脯氨酸的关键酶，可催化谷氨酸磷酸化和进一步还原为吡咯啉-5-羧酸（pyrroline-5-carboxylate， P5C），在谷氨酸代谢中发挥重要作用。近有研究发现，ALDH18A1 可通过影响脯氨酸生物合成而调控黑色素瘤细胞增殖。然而，ALDH18A1在神经母细胞瘤中扮演的角色尚不清楚，尤其是在MYCN扩增型神经母细胞瘤发生、演进中的作用和机制，有待探索。<br>　　本研究发现，ALDH18A1高表达是神经母细胞瘤，特别是MYCN扩增型患者的预后不良因素；生物信息学分析和功能研究表明，ALDH18A1可调控神经母细胞瘤细胞的增殖活性、自我更新和体内成瘤能力；机制研究发现，ALDH18A1可在转录和转录后水平调控MYCN基因表达；N-MYC则反过来促进ALDH18A1基因转录。进而，两者之间形成一个正反馈环路，调控神经母细胞瘤的自我更新。本研究的主要结果如下：<br>　　1.对神经母细胞瘤患者的基因表达谱进行算法分析，得到一组包含6个基因的与预后显著相关的基因集。其中，ALDH18A1的表达水平与MYCN基因扩增以及神经母细胞瘤临床病理参数密切相关。<br>　　2.基于Cox比例风险回归模型的多因素生存分析发现，ALDH18A1为神经母细胞瘤潜在的癌基因，其高表达可作为神经母细胞瘤，尤其是MYCN扩增型患者的预后不良标志和危险因素之一。<br>　　3.ALDH18A1可显著影响神经母细胞瘤细胞增殖、自我更新和体内成瘤能力。其高表达或许是MYCN扩增型神经母细胞瘤恶性程度高的原因之一。<br>　　4.ALDH18A1可在mRNA和蛋白水平正向调控神经母细胞瘤MYCN基因表达。一方面，ALDH18A1通过miR-29b/SP1环路促进MYCN 5’启动子活性，继而在转录水平调控MYCN基因表达；另一方面，ALDH18A1下调诱导miR-193a、miR-29a以及miR-29b表达升高，从而引起 MYCN 表达下调，表明 miRNAs 复杂调控网络介导了 ALDH18A1对MYCN蛋白翻译的抑制作用。<br>　　5. N-MYC直接结合于ALDH18A1启动子区域，激活ALDH18A1基因转录。<br>　　本文的主要结论包括：<br>　　1.ALDH18A1可作为神经母细胞瘤，尤其是MYCN扩增型患者的预后不良因素。<br>　　2.ALDH18A1-MYCN正反馈环路调控神经母细胞瘤细胞增殖、自我更新和体内成瘤能力。<br>　　3.ALDH18A1可能成为MYCN扩增型神经母细胞瘤潜在的治疗靶点。<br>　　综上，本研究发现了ALDH18A1在MYCN扩增型神经母细胞瘤患者中的预后预测意义，以及ALDH18A1-MYCN正反馈环路在调控神经母细胞瘤细胞自我更新中的作用。干预ALDH18A1-MYCN正反馈环路，或许可绕开直接靶向N-MYC蛋白所面临的技术挑战，为治疗MYCN扩增型神经母细胞瘤提供了新的理论与实验依据。