胶质母细胞瘤(GBMs)是最常见的人类原发性恶性脑肿瘤,恶性程度高,难以完全治愈,因其对抗癌药物具有耐药性,且疾病表型多样,预后差,总生存率低。因此,迫切需要确定有效的GBM诊断、预后和治疗指标。
p53肿瘤抑制因子是人类癌症中研究最广泛的生物标志物和功能分子之一。它是细胞应激反应途径的中心节点,对癌症的发生、发展和恶性过程至关重要。由于p53基因/蛋白改变导致的功能丧失或转化是癌症中最常见的分子事件之一。在人类原发性GBMs中,约30%的样本含有TP53突变。TP53突变主要是导致DNA结合域氨基酸取代的点突变。一致的观点是p53突变体获得新生功能,这种功能获得(GOF)有助于癌症的恶性表型。此外,p53经常升高并与病理级胶质瘤和较差的总生存率相关。然而,p53突变不影响GBM患者的无病生存或总生存,提示GOF可能不能完全解释p53突变在GBM中的作用。
GBM中p300-Smad1/p53乙酰化调控轴的推测工作模型(图源自Advanced Science )
在肿瘤中,异常的翻译后修饰是触发p53肿瘤抑制功能丧失的关键分子事件。P53是第一个被发现具有乙酰化修饰能力的非组蛋白,而乙酰化是P53激活的关键条件。一般来说,p53的乙酰化是由组蛋白乙酰转移酶(HATs)进行的,包括p300/CBP/PCAF或Tip60/MOF/MOZ对多个赖氨酸残基的乙酰化。引人注目的是,突变型p53可以在与野生型p53相同的残基上被乙酰化,但结果不同(这些乙酰化残基的密码子)。有证据表明,突变型p53在赖氨酸残基乙酰化后保留了野生型p53的能力,这揭示了p53乙酰化调控作为含有突变型p53的肿瘤的治疗靶点。虽然p53不是唯一被HATs乙酰化的底物,但它的乙酰化受到不同因素的影响,如蛋白质结构的变化、蛋白质-蛋白质相互作用以及各种生理或病理条件。因此,对于p53乙酰化是否与预后相关,以及p53乙酰化在GBM中是如何调控的,目前尚不清楚。
研究阐述了p53乙酰化是GBM的一个有利的预后标志物,无论p53状态如何,它都受Smad1的调控,Smad1是骨形态发生蛋白(BMPs)信号的细胞内效应因子,以p300依赖的方式进行调节。Smad1通过与p53和p300形成三元配合物,将p300从p53中分离出来,导致p53持续的低乙酰化和Smad1的高乙酰化,促进肿瘤生长和化疗耐药。一种直接且专门破坏Smad1-p300复合物的小分子有望抑制GBM并增加化学敏感性。