研究背景

癌症转移是晚期癌症患者主要的死亡原因，其中上皮-间充质转化（EMT）是癌细胞通过血液循环从原发部位迁移至远端器官的重要过程。本研究聚焦于YWHAG（14-3-3γ蛋白编码基因）在癌细胞EMT过程中调控作用，解析其作为肿瘤信号节点的机制及临床意义。

文献摘要

转移涉及上皮细胞向间质转化（EMT），这一过程受复杂的基因网络调控，故意破坏这些网络可能会产生良好的结果。然而，人们对协调这些转移相关网络的机制知之甚少。为了填补这一空白，研究人员通过分析发生 EMT 的不同癌细胞类型的转录组，确定了在各种人类癌症中具有广泛参与性的枢纽基因。致癌信号适配蛋白酪氨酸3-单加氧酶/色氨酸5-单加氧酶活化蛋白γ（YWHAG）因其临床相关性和影响而名列前茅。通过调查细胞激酶组和转录组数据，构建了 YWHAG 的调控组，揭示了癌症 EMT 过程中的应激反应和代谢过程。研究表明，调控组中的YWHAG依赖性细胞保护机制嵌入了EMT相关网络，通过增强EMT过程中的自噬作用保护癌细胞免受氧化灾难。YWHAG 缺乏会导致活性氧（ROS）快速积累、EMT 延迟和细胞死亡。肿瘤异种移植显示，转移潜力和总生存时间与癌细胞株的 YWHAG 表达水平相关。与原发性肿瘤相比，转移性肿瘤的 YWHAG 和自噬相关基因表达量更高。沉默 YWHAG 可减少原发肿瘤体积、防止转移并延长小鼠的中位生存期。

研究成果

1.      YWHAG 在EMT中的关键作用

• 通过转录组和蛋白相互作用数据，YWHAG 被鉴定为EMT调控网络中的中心基因，广泛参与多种癌症类型的转移过程。

• YWHAG 缺失显著延迟了癌细胞EMT的发生，降低细胞间迁移距离，并诱导部分细胞发生间充质-上皮转化（MET），从而抑制转移能力。

2.      YWHAG 的抗氧化保护机制

• EMT是高能耗过程，伴随细胞内活性氧（ROS）水平显著升高。YWHAG 通过增强细胞自噬缓解氧化应激，保护癌细胞免于氧化性细胞死亡。

• 在YWHAG 缺失的细胞中，ROS 水平急剧上升，导致细胞存活率显著下降，凸显其抗氧化机制的关键作用。

3.      YWHAG 与肿瘤患者预后

• 分析多个癌症数据库（TCGA、GENT2等）显示，在约70%的癌症类型中，YWHAG 表达显著上调，且高表达与患者较差的预后及较短的生存期相关。

• 动物模型实验表明，YWHAG 缺失不仅抑制了原发肿瘤的生长，还减少了转移灶的形成并延长小鼠的中位生存期。

4.      YWHAG 调控网络的潜在治疗价值

• 整合YWHAG 依赖的蛋白激酶组、转录组及交互组学数据，研究构建了其调控网络（regulome）。该网络突出YWHAG 在细胞代谢和应激反应中的核心作用。

• 针对YWHAG 或其蛋白相互作用的靶向干预策略，如RNA干扰技术和小分子PPI抑制剂，可能为癌症治疗提供新路径。

研究意义

本研究揭示了YWHAG 在EMT和肿瘤转移中的关键调控作用，提出通过扰乱YWHAG 调控网络可能成为抑制肿瘤转移的新策略。这为开发基于非酶蛋白的治疗手段提供了科学依据，也为改善晚期癌症患者预后带来潜在希望。

设备应用

激酶抑制剂阵列：用两种激酶抑制剂（SYN- 2103；SYNkinase，澳大利亚维多利亚州；TargetMol，美国马萨诸塞州）处理 MKN74 和 YWHAG 敲除的 MKN74（MKN74siYWHAG）细胞，这两种激酶抑制剂由 188 种不同的小分子抑制剂组成，共针对 130 种独特的蛋白激酶[29]。使用 JuLi Stage（韩国首尔 NanoEnTek 公司）对处理过的细胞进行 48 小时成像。细胞群多元中心点之间的欧氏距离被视为迁移距离，在 48 小时内每隔 4 小时测量一次。迁移距离的时间变化以曲线下面积（AUC）表示，并在野生型 MKN74 和 MKN74siYWHAG 之间进行比较，以确定与 EMT 有关的蛋白激酶。