ZNF768 缺失抑制小鼠肺癌发生：揭示肿瘤抑制新机制

《Oncogene》：ZNF768 loss amplifies p53 action and reduces lung tumorigenesis in mice

为探究 ZNF768 在体内的生理和病理作用，研究人员构建 ZNF768 敲除小鼠模型，发现其可抑制肺癌发生，为肿瘤治疗提供新靶点。

　　

锌指蛋白 768 缺失对小鼠肺癌发生的影响研究解读

在生命的微观世界里，细胞增殖如同一场有序的交响乐，它是生物体生长、发育和维持正常功能的基础。然而，当这场交响乐失去控制，就会奏响疾病的 “悲歌”，癌症便是其中最沉重的音符。肿瘤蛋白 53（p53）作为 “基因组的守护者”，在细胞面临危机，如 DNA 受损时，会迅速拉响警报，启动一系列防御机制，阻止受损细胞的增殖，守护基因组的稳定。但在癌症的发展过程中，p53 常常 “失灵”，其功能被各种因素干扰，导致癌细胞肆意生长。

锌指蛋白 768（ZNF768）是近年来发现的一个转录因子，在细胞增殖过程中扮演着重要角色。它不仅能调控支持细胞分裂的基因网络，还能与 p53 相互作用，抑制 p53 的活性。此前研究表明，ZNF768 在体外细胞实验中对促进细胞增殖意义重大，且在多种癌症中表达上调，与肿瘤的增殖特性密切相关。但令人疑惑的是，ZNF768 在体内的生理和病理作用却一直是个谜，就像隐藏在迷雾中的宝藏，等待科学家去挖掘。

为了揭开 ZNF768 的神秘面纱，来自加拿大拉瓦尔大学心脏与肺病研究所研究中心（Centre de recherche de l’Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec，CRIUCPQ）等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们通过构建 ZNF768 基因敲除小鼠模型，深入研究 ZNF768 在体内的功能。这项研究成果发表在《Oncogene》杂志上，为我们理解细胞增殖和肿瘤发生机制带来了新的曙光。

研究人员主要运用了基因编辑技术（CRISPR/Cas9）、RNA 测序（RNA-seq）、免疫组化（IHC）等关键技术。他们利用 CRISPR/Cas9 技术成功构建了 ZNF768 敲除小鼠模型，通过 RNA 测序分析基因表达变化，运用免疫组化检测蛋白表达水平。同时，研究中还使用了多种小鼠模型，如 LSL-KRAS^G12D和 LSL-KRAS^G12DTrp53 小鼠模型，为研究 ZNF768 在肿瘤发生中的作用提供了有力工具。

研究结果主要有以下几方面：

1. ZNF768 敲除小鼠模型的建立：利用 CRISPR/Cas9 技术，研究人员成功构建了 ZNF768 敲除小鼠模型。该模型小鼠缺失了 ZNF768 基因，经检测，其多种组织中 ZNF768 表达缺失。令人意外的是，ZNF768 敲除小鼠能够存活，仅在幼年时出现轻微生长缺陷，成年后可恢复正常，这表明 ZNF768 并非小鼠发育必需基因。
2. ZNF768 缺失对 p53 水平及细胞衰老的影响：在小鼠胚胎成纤维细胞（MEFs）实验中，研究人员发现 ZNF768 缺失会导致 p53 蛋白水平显著升高，这意味着 p53 的基础激活程度增强。当用阿霉素（Doxorubicin）处理 MEFs，模拟 DNA 损伤时，ZNF768 敲除的 MEFs 中 p53 靶基因，如细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂 1A（Cdkn1a，也称为 p21）、早幼粒细胞白血病蛋白核体支架（PML）和丝氨酸蛋白酶抑制剂家族 E 成员 1（Serpine1，也称为 Pai1）的表达明显上升。同时，细胞增殖迅速停止，出现早熟性衰老，这一系列现象都表明 ZNF768 缺失会增强 p53 的活性，影响细胞的正常增殖和衰老进程。
3. ZNF768 缺失对小鼠组织中 p53 的影响：在基础状态下，研究人员对 ZNF768 敲除小鼠的胸腺、心脏和肝脏等组织进行检测，发现 ZNF768 缺失并未引起这些组织中 p53 相关基因表达的显著变化。这与体外实验结果不同，说明在体内基础状态下，ZNF768 对 p53 的影响较为复杂，可能存在其他调控机制维持组织的正常功能。
4. ZNF768 水平的体内调节因素：研究人员发现，全身照射会导致野生型小鼠体内 ZNF768 蛋白水平显著下降，且这种下降并非由 mRNA 表达变化引起，而是在转录后水平进行调控。同时，在化学致癌物 3 - 甲基胆蒽（3-MC）诱导的纤维肉瘤和致癌性 RAS 激活诱导的肺癌小鼠模型中，ZNF768 的表达均显著上调，且与肿瘤分级呈正相关，这表明 ZNF768 在肿瘤发生过程中表达受到多种因素的调控。
5. ZNF768 缺失对放射敏感性及基因表达的影响：ZNF768 敲除小鼠在接受全身照射后，表现出更高的放射敏感性，体重下降更明显，心脏组织变小。进一步研究发现，ZNF768 敲除小鼠在照射后，多种 p53 靶基因表达上调。RNA 测序分析显示，ZNF768 缺失不仅影响 p53 通路相关基因表达，还改变了许多其他基因的表达，这些基因涉及跨膜受体信号传导、细胞黏附和生长等多个过程，表明 ZNF768 在调控基因表达方面具有广泛的作用。
6. ZNF768 缺失对肿瘤发展的影响：在 3-MC 诱导的纤维肉瘤模型中，ZNF768 缺失虽使肿瘤内 p21 表达增加，但未显著影响肿瘤的发生和发展，可能是由于 3-MC 诱导的肿瘤具有高度致癌性和复杂的突变景观。而在致癌性 KRAS^G12D诱导的肺癌模型中，ZNF768 缺失显著抑制了肺癌的发展，减少了肺部肿瘤负担，降低了肿瘤的恶性程度，表明 ZNF768 在肺癌发生过程中发挥着促进肿瘤发展的作用。

综合上述研究，ZNF768 在细胞增殖和肿瘤发生过程中扮演着重要角色。它与 p53 相互作用，共同调控细胞对 DNA 损伤和应激的反应。ZNF768 缺失可增强 p53 的活性，使细胞对放射更敏感，抑制肿瘤的发展，尤其是在肺癌中。这一研究结果为肿瘤治疗提供了新的潜在靶点，有望通过调节 ZNF768 的表达或活性，开发出更有效的肿瘤治疗策略。同时，研究也揭示了 ZNF768 在调控基因表达方面的广泛作用，为进一步理解细胞增殖和肿瘤发生的分子机制奠定了基础。然而，目前仍有许多问题有待解决，如 ZNF768 在其他癌症类型中的作用，以及其具体的调控机制等，这些都为后续研究指明了方向。