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原文
bioRxiv Cancer Biology· Leighton, S. E., Johnston, D., Barr, K., O'Donnell, B. L., Schug, W. J., Huver, M. S., Stefan, D., Bonham, C. A., Kelly, J. J., Xia, Y., Isakson, B. E., Ronald, J., Laird, D. W., Penuela, S. ·· 21 小时前评分39

Pannexin 1 缺失破坏细胞周期进程并损害黑色素瘤肿瘤结构

Pannexin 1 Ablation Disrupts Cell Cycle Progression and Compromises the Structure of Melanoma Tumours

导读

CRISPR-Cas9 敲除 PANX1 将 A375-P 黑色素瘤细胞周期推向 G2/M 期,并降低鸡胚尿囊膜异种移植肿瘤的表面积与活力。spironolactone 在 G1/S 检查点阻滞细胞周期(不依赖 PANX1 表达),与 PANX1 缺失联合处理球体时加剧碎片化,呈现合成致死效应;Bulk RNA 测序显示细胞周期相关基因表达下调。

深度解读

连接蛋白家族成员 Pannexin 1(PANX1)长期被视为一种通道蛋白:它在细胞凋亡最早阶段介导 ATP/UTP 等"find-me"信号的释放以招募吞噬细胞 [1],而这一激活依赖效应 caspase 对其 C 端自抑制区的切割,使原本静默的通道开放 [6]。在黑色素瘤中,Panx1 的表达量与小鼠同源细胞系的侵袭性正相关,敲低后细胞向黑色素细胞表型逆转,鸡胚尿囊膜(CAM)移植瘤更小、肝转移减少 [5]。然而,PANX1 是否直接参与黑色素瘤细胞周期调控、以及它在三维肿瘤结构维持中的作用,此前并不清楚;而已知的黑色素瘤周期调控因子多集中在 MITF–p21–Rb1 轴 [2]、p16 抑癌蛋白 [3] 和 survivin [4] 等经典通路上。

这项研究用 CRISPR-Cas9 敲除或通道抑制剂丙磺舒处理 A375-P 细胞,均使细胞周期分布向 G2/M 期偏移;而另一种抑制剂螺内酯则不论 PANX1 是否表达,都把细胞周期阻滞在 G1/S 检查点。Bulk RNA 测序显示各种 PANX1 靶向策略均下调细胞周期相关基因的表达,且在 PANX1 缺失细胞中加用螺内酯时这一下调进一步加剧。在三维培养中,PANX1 的删除与抑制都破坏了肿瘤球的可压实性,表现为边界模糊、圆度下降;PANX1 敲除还增加肿瘤球碎裂,螺内酯处理使该表型加重,提示可能存在合成致死效应。液相色谱-质谱分析发现 PANX1 与 β-actin、F-actin 加帽蛋白亚基 α-1 等细胞黏附分子共免疫沉淀,暗示 PANX1 及其互作伙伴可能稳定细胞间接触。在 CAM 异种移植模型中,PANX1 敲除减小了肿瘤表面积并降低其活性。

相比此前 Panx1 敲低仅观察到移植瘤变小、转移减少 [5],这项工作用完全基因删除加药理学抑制,把 PANX1 的作用从"影响生长、迁移、侵袭"细化到具体的细胞周期检查点和肿瘤物理结构层面,并把结构表型与黏附相关互作蛋白联系起来,为靶向 PANX1 治疗黑色素瘤提供了更明确的依据。值得注意的是,丙磺舒与螺内酯造成的检查点阻滞不同,提示两种抑制剂的药理作用并非完全等同。

当然,这只是基于单一 A375-P 细胞系的预印本结果,药物效应与 PANX1 敲除的叠加是否真正构成合成致死、PANX1 与细胞骨架蛋白的结合如何稳定细胞间接触,以及这些发现能否在体内和其他黑色素瘤模型中重现,都还有待解答。

来源:bioRxiv Cancer Biology · biorxiv.org

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