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近日,南京醫科大學第一附屬醫院研究團隊在期刊《Advanced Science》上發表了研究論文,題為“KMT2C Loss Promotes NF2-Wildtype Meningioma Progression and Ferroptosis Sensitivity via Epigenetic Repression of Hippo Signaling”,本研究證明了 KMT2C 在高級別腦膜瘤中的表達顯著降低,并且 KMT2C 的缺失會促進 NF2 基因野生型腦膜瘤細胞的增殖和侵襲。從機制上講,KMT2C 缺乏會抑制 NF2 轉錄并使 Hippo 信號失活,從而增強致癌活性并增加對鐵死亡的敏感性。綜上所述,本研究結果表明 KMT2C 是一個關鍵的表觀遺傳調節因子,它將啟動子組蛋白乙酰化、NF2-Hippo 通路活性以及鐵死亡敏感性聯系起來。這些結果為高級別腦膜瘤的進展提供了機制上的見解,并凸顯了誘導鐵死亡和表觀遺傳調節作為治療 NF2 基因野生型、KMT2C 缺陷型腦膜瘤的有前景的策略。
NF2 基因與鐵死亡:腦膜瘤發病機制及治療新視角
01
腦膜瘤是最常見的原發性顱內腫瘤,占病例的 30% 至 40%。雖然大多數為良性(世界衛生組織 I 級),但約 20% 為非典型或惡性(II 至 III 級),II 級和 III 級被認為是高級別腫瘤,盡管進行了手術和放療,但仍表現出侵襲性生長和頻繁復發。NF2 基因是腦膜瘤發病機制中的關鍵驅動因素,NF2 的缺失會破壞 Hippo 通路,從而促進腫瘤進展并使細胞對鐵死亡敏感。鐵死亡是一種由鐵積累和氧化應激驅動的程序性細胞死亡機制,在癌癥治療研究中備受關注。之前的工作表明,NF2-Hippo 通路失活使腦膜瘤對鐵死亡誘導敏感,凸顯了其治療相關性。
KMT2C 缺乏促進 NF2-WT 腦膜瘤的惡性進展
02
CRISPR-Cas9 技術介導的 KMT2C 基因敲除(KO)在已建立的和原代人腦膜瘤模型中均成功實現,包括 IOMM-Lee、CH157MN 以及患者來源的 MN-TY1、MN-WKM2 和 MN-TS1 細胞。免疫印跡法證實,與同基因野生型(WT)對照相比,KO 細胞中 KMT2C 蛋白表達完全缺失。在 NF2 野生型(NF2-WT)模型中,KMT2C 缺失顯著增強了腫瘤細胞的增殖,這一點通過 CCK-8、EdU 和集落形成實驗得以證實。KO 細胞產生了更多且更大的集落,這與 DNA 合成和生長的增加相一致。遷移實驗進一步表明,KMT2C-KO 的 IOMM-Lee 和 MN-TY1 細胞侵襲性顯著增強,而 3D Matrigel 球體實驗顯示,與 WT 球體緊湊的形態相比,KO 細胞具有更廣泛的基質滲透和不規則的外向生長。相比之下,在 NF2 缺陷的 CH157MN、MN-WKM2 和 MN-TS1 細胞中,KMT2C 的缺失并未增強增殖或侵襲能力,這表明 KMT2C 的缺失不會進一步增強它們的惡性表型。為了進一步確定 NF2 狀態是否影響 KMT2C 的表達,研究人員對臨床樣本進行了免疫組化定量分析。這些分析表明,NF2 缺失并未改變 KMT2C 蛋白的表達水平。
在皮下異種移植模型中,KMT2C-WT IOMM-Lee 細胞需要更高的接種劑量才能形成腫瘤,而 KMT2C-KO 細胞則容易產生迅速增大的腫塊。當等量的 WT 和 KO 細胞被注射時,KMT2C 缺失顯著增加了腫瘤生長速度和最終腫瘤體積。在原位(顱內)異種移植中,生物發光成像顯示 KO 攜帶小鼠的腫瘤擴張加速,其存活時間更短,體重下降更快,反映出腫瘤負荷更大。
組織病理學檢查顯示 KMT2C-KO 腫瘤具有侵襲性特征,包括彌漫性腦實質浸潤和結構破壞,而 WT 腫瘤則保持局限性。免疫組化染色證實 KO 腫瘤的 Ki-67 指數顯著升高,支持其增殖能力增強。
綜上所述,這些發現表明 KMT2C 在 NF2-WT 腦膜瘤中起著關鍵的腫瘤抑制作用,在體外和體內均能抑制增殖和侵襲。
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KMT2C 缺失促進 NF2-WT 型腦膜瘤的惡性進展
結論
03
總之,本研究確立了 KMT2C 在 NF2 基因野生型腦膜瘤發病機制中的核心表觀遺傳學作用。通過調節組蛋白乙酰化、Hippo 信號通路和鐵死亡,KMT2C 的缺失推動了惡性進展,并揭示了新的治療弱點,尤其凸顯了組蛋白去乙酰化酶抑制、YAP-TEAD 阻斷和鐵死亡誘導作為腦膜瘤有前景的治療策略的潛力。
參考資料:
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202522756
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