【胃癌类器官】中山大学附属第一医院何伟玲教授发文:NIT2抑制BRD1相分离并抑制氧化磷酸化以增强胃癌的化学敏感性

文摘   2024-12-03 17:00   江苏  



2024年11月,中山大学附属第一医院何伟玲教授团队在期刊《Science Translational Medicine》(IF:15.8)在线发表题为:NIT2 dampens BRD1 phase separation and restrains oxidative phosphorylation to enhance chemosensitivity in gastric cancer 的高水平研究论文。





论文摘要




5-氟尿嘧啶(5-FU)化疗耐药性导致癌症(GC)治疗反应和预后不良,克服化疗耐药性的有效策略有限。在这里,使用CRISPR-Cas9系统,我们发现腈水解酶家族成员2(NIT2)可以逆转化学耐药性,而与代谢功能无关。
NIT2的耗竭或低表达导致GC细胞系、患者来源的类器官和异种移植物肿瘤对5-FU产生耐药性。从机制上讲,NIT2与含溴结构域的蛋白1(BRD1)相互作用,抑制HBO1介导的组蛋白H3在赖氨酸-14(H3K14ac)和RELA靶向氧化磷酸化(OXPHOS)基因表达处的乙酰化。
在5-FU刺激下,Src在Y49处的NIT2磷酸化促进了NIT2与BRD1的解离,随后与E3连接酶CCNB1IP1结合,导致NIT2的自噬降解。因此,NIT2蛋白的减少导致BRD1形成相分离并与组蛋白H3结合,以及由于抑制生长抑制剂家族成员4-介导的RELA泛素化而增加的RELA稳定性。


此外,NIT2表达与H3K14ac和OXPHOS呈负相关,与GC患者的化疗反应和预后呈正相关。我们的研究结果揭示了NIT2在化疗耐药性中的月光作用,并强调二甲双胍阻断OXPHOS可增强NIT2丧失后5-FU的化疗敏感性。





创新点





  1. 研究通过CRISPR-Cas9系统筛选,发现NIT2能够逆转胃癌对5-FU的化疗耐药性,且这一作用与其代谢功能无关。
  2. 发现NIT2与含有溴结构域的蛋白1(BRD1)相互作用,抑制HBO1介导的组蛋白H3赖氨酸14(H3K14ac)的乙酰化,进而影响RELA靶向的氧化磷酸化(OXPHOS)基因表达。
  3. 揭示了5-FU刺激下,NIT2在Y49位点的磷酸化促进其与BRD1解离,进而影响E3泛素连接酶CCNB1IP1的结合,导致NIT2的自噬降解。
  4. 研究显示NIT2表达水平与H3K14ac和OXPHOS呈负相关,与化疗响应和胃癌患者的预后呈正相关,为5-FU治疗反应的潜在指标。
  5. 发现在NIT2表达缺失的情况下,通过Metformin阻断OXPHOS可以增强5-FU的化疗敏感性,为克服化疗耐药提供了新的治疗策略。





文献精读





Q1:NIT2是如何影响胃癌细胞对5-FU化疗敏感性的?

A:NIT2通过与BRD1相互作用来抑制HBO1介导的H3K14ac,进而减少RELA靶向的OXPHOS基因表达。在5-FU刺激下,NIT2在Y49位点的磷酸化导致其与BRD1解离,并与E3泛素连接酶CCNB1IP1结合,引发NIT2的自噬降解。这种降解导致BRD1形成相分离并结合到组蛋白H3上,增加RELA稳定性,从而抑制OXPHOS基因表达,增强了胃癌细胞对5-FU的化疗敏感性。


Q2:NIT2的表达水平如何影响胃癌患者的预后?

A:NIT2的表达水平与H3K14ac和OXPHOS呈负相关,与化疗响应和胃癌患者的预后呈正相关。研究表明,NIT2高表达的胃癌患者对5-FU治疗有更有利的反应,并且总体生存率更高。因此,NIT2的表达可以作为一个潜在的预测指标,帮助评估胃癌患者对5-FU化疗的反应和预后。


Q3:Metformin如何增强5-FU的化疗敏感性?

A:Metformin作为一种OXPHOS抑制剂,能够在NIT2表达缺失的情况下增强5-FU的化疗敏感性。这是因为NIT2缺失导致OXPHOS基因表达增加,从而促进了化疗耐药性。通过Metformin阻断OXPHOS,可以抑制这种耐药性,增强5-FU的治疗效果。这一发现为克服胃癌中5-FU化疗耐药提供了新的治疗策略。





结果图










原文链接




原文链接:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39565874/




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