DDB2 通过激活 NF-κB 通路促进胶质瘤中的上皮-间充质转化

《Pathology - Research and Practice》：DDB2 Promotes Epithelial-Mesenchymal Transition through Activating NF-κB Pathway in Glioma

胶质母细胞瘤（GBM）中DNA损伤修复蛋白2（DDB2）的表达与患者预后负相关，其通过激活NF-κB信号通路促进上皮-间质转化（EMT），导致细胞增殖、侵袭和迁移能力增强。研究显示DDB2高表达与GBM不良预后及复发相关，下调DDB2可抑制裸鼠移植瘤生长及EMT相关转录因子表达，为GBM治疗提供新靶点。

　　

郭继如|赵文健|胡雅琴|周晨晨|曹海燕|薛国莲| Mou月阳|范志成|寇云鹏|纪培刚|赵敏超|王亮

摘要

胶质母细胞瘤（GBM）是最常见的原发性脑肿瘤，其特征是快速增殖、侵袭性生长模式和较差的临床预后。本研究探讨了DNA损伤结合蛋白2（DDB2）在GBM中的表达及其临床意义，旨在识别潜在的预后生物标志物和治疗靶点。研究发现，DDB2的表达与GBM患者的预后呈负相关。DDB2的敲低抑制了U87和LN229细胞的增殖、侵袭和迁移能力。在体内实验中，DDB2的敲低也抑制了由GBM细胞接种形成的移植瘤的生长。此外，DDB2的敲低还抑制了U87和LN229细胞的上皮-间充质转化（EMT）过程。机制上，DDB2的下调导致P65亚基核内转位的抑制，进而抑制了核因子κB（NF-κB）信号通路的激活，并导致与EMT相关的转录因子表达减少。综上所述，本研究表明DDB2通过激活NF-κB通路促进GBM的EMT过程。这些发现为DDB2在GBM中的作用提供了新的见解，提示DDB2可能作为这种恶性肿瘤的治疗靶点和预后标志物。

引言

胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤，具有高死亡率、高致残率和较差的治疗效果。胶质母细胞瘤（GBM）属于4级胶质瘤，是最常见且最致命的原发性脑肿瘤[1],[2],[3]。尽管接受了积极的治疗，GBM仍不可避免地会复发，中位无进展生存期仅为7-9个月[4],[5],[6]。因此，深入研究GBM的发病机制并寻找新的干预靶点是亟待解决的关键问题。

上皮-间充质转化（EMT）是指上皮细胞失去其特征并获得间充质细胞特性的过程[7]。这一过程增强了癌细胞的迁移能力、侵袭性和抗凋亡性[8],[9],[10]。EMT的特征是上皮标志物E-钙粘蛋白的表达降低，而间充质标志物N-钙粘蛋白的表达增加[11],[12],[13]。多种信号通路调节EMT，包括TGF-β、WNT/β-连环蛋白和NF-κB通路[14],[15],[16],[17]。多项研究表明，EMT与胶质瘤的治疗耐药性密切相关，具有间充质特征的胶质瘤细胞更有可能逃避放疗的作用[18],[19],[20],[21]。因此，间充质转化被认为是GBM诊断和治疗的潜在靶点。然而，促进GBM细胞间充质转化的具体机制仍需进一步探索。

DDB2是一种DNA损伤修复蛋白，与癌症的发展密切相关。DDB2通过与DDB1和CUL4相关因子（DCAF）结合形成泛素连接酶复合物，该复合物能特异性识别目标蛋白底物并介导其泛素化降解[22],[23],[24]。在结直肠癌中，研究表明DDB2可通过抑制VEGF、SNAIL和ZEB1的表达来抑制EMT[25]。在胃癌中，DDB2通过调节PAQR3的泛素化和随后的降解影响胃癌细胞的迁移和增殖[26]。因此，DDB2对不同肿瘤细胞的侵袭性迁移能力和EMT过程具有不同的调节作用[27]。然而，目前文献中尚未明确报道DDB2在GBM中的作用，这表明我们对这种特定类型癌症的潜在影响了解不足。

因此，本研究旨在探讨DDB2如何调节GBM的恶性进展。通过对TCGA和CGGA数据集的生物信息学分析，我们发现DDB2在GBM中高表达，并与患者的不良预后相关。一系列体外和体内分子生物学实验证实了DDB2促进了GBM中的EMT发生。深入的机制分析表明，DDB2与NF-κB信号通路相关，这可能为GBM的临床诊断和治疗提供新的靶点。

临床样本

本研究共收集了来自中国第四军医大学唐都医院神经外科的149份胶质瘤组织标本，包括59例WHO II级、22例WHO III级和68例WHO IV级胶质瘤。所有患者均为首次接受手术治疗，且病理结果均得到确认。本研究已获得中国第四军医大学唐都医院研究伦理委员会的批准。

GBM组织中DDB2表达水平较高，与胶质瘤患者的不良预后相关

为明确DDB2在胶质瘤发展中的作用，我们分析了TCGA和CGGA数据集。结果显示，GBM中的DDB2表达水平显著高于II级和III级胶质瘤（TCGA：P=2.22×10^-16，CGGA：P=2.6×10^-14）；IDH野生型胶质瘤中的DDB2表达水平高于IDH突变型胶质瘤（TCGA：P=2.22×10^-16）；复发性胶质瘤中的DDB2表达水平高于原发性胶质瘤（TCGA：P=0.00029，CGGA：P=0.019）；1p/19q共缺失组中的DDB2表达水平显著低于非共缺失组。

讨论

GBM是最常见的侵袭性原发性脑癌，中位生存期仅约14个月，这凸显了迫切需要更好地理解驱动GBM生长和恶性的核心因素[3],[37],[38]。本研究显示，DDB2在人类GBM中表达水平极高，并预示着患者的不良预后。此外，我们还发现DDB2促进了GBM中的细胞增殖和肿瘤生长，这与先前的研究结果一致。

伦理声明

本研究获得了中国第四军医大学唐都医院国家药物临床试验研究所伦理委员会的批准（批准编号：202003-002）。动物实验获得了第四军医大学实验动物中心福利与伦理委员会的批准（批准编号：20220590）。

资助

本研究得到了国家自然科学基金（项目编号：81772661）、陕西省自然科学基础研究计划（项目编号：2020JZ-30、2023-JC-JQ-68）、唐都医院国家自然科学基金助推项目（项目编号：2021ZTXM007）以及唐都医院社会人才资助计划（项目编号：2021SHRC012、2021SHRC020）的支持。

作者声明

我们声明本手稿为原创作品，此前未发表过，也未在其他地方提交发表。我们确认所有列出的作者均已阅读并同意本手稿的内容，且没有其他符合作者资格但未列入名单的人士。我们还确认手稿中作者的排序已得到所有作者的认可。我们明白通讯作者是与编辑联系的唯一联系人。

作者贡献声明

纪培刚：监督、研究设计、资金争取。王亮：写作、审稿与编辑、资源提供、方法学设计、研究实施、资金争取、数据整理。郭继如：初稿撰写、数据可视化、结果验证。赵文健：结果验证、方法学设计、正式分析。薛国莲：结果验证、监督。 Mou月阳：结果验证、监督、方法学设计。范志成：结果验证

利益冲突声明

作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务关系/个人关系：王亮的资金支持来自国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划以及唐都医院国家自然科学基金助推项目；赵敏超的资金支持来自国家自然科学基金。

致谢

我们感谢研究小组同事们的协助。

利益冲突

作者声明无任何利益冲突。

术语表

GBM

胶质母细胞瘤

EMT

上皮-间充质转化

ssGSEA

单样本基因集富集分析

RNA-seq

RNA测序

GSEA

基因集富集分析

N-cad

N-钙粘蛋白

E-cad

E-钙粘蛋白