HMMR在神经母细胞瘤中展现癌蛋白样特性：独立预后价值及通过MTOR和DNA损伤修复通路调控机制的新见解

《Scientific Reports》：HMMR has oncoprotein-like properties in neuroblastoma cells and high HMMR expression has independent prognostic potential in neuroblastomas

本研究针对神经母细胞瘤缺乏明确致癌驱动因子的问题，开展了HMMR基因的癌蛋白样特性研究。通过生物信息学分析、细胞功能实验和小鼠模型，发现高表达HMMR是神经母细胞瘤的独立预后因素，敲除HMMR可抑制细胞增殖、迁移和克隆形成，并延长荷瘤小鼠生存期。磷酸化蛋白质组学分析揭示HMMR通过MAPK1/2、MTOR和DNA损伤修复(DDR)通路发挥作用，为神经母细胞瘤治疗提供了新靶点。

　　

在儿童癌症领域，神经母细胞瘤堪称一个顽固的"堡垒"。这种起源于神经嵴交感肾上腺前体细胞的发育性癌症，具有高度异质性，导致高危患者复发率高、生存率差，成为临床面临的重大挑战。与成人癌症不同，约75%的神经母细胞瘤病例缺乏明确的致癌驱动因子，只有少数病例存在MYCN基因扩增或ALK酪氨酸激酶激活等已知驱动因素。这种驱动因子的不确定性，使得寻找新的治疗靶点变得尤为迫切。

正是在这样的背景下，伦敦大学学院的研究团队将目光投向了HMMR（透明质酸介导的运动受体）基因。HMMR在多种癌症中表现出癌基因样特性，但在神经母细胞瘤中的作用尚不明确。这项发表在《Scientific Reports》的研究首次系统揭示了HMMR在神经母细胞瘤中的重要作用。

研究人员采用多层次的研究策略，结合生物信息学分析、细胞功能实验、动物模型和磷酸化蛋白质组学技术，全面探索了HMMR在神经母细胞瘤中的功能和机制。在498例患者的SEQC数据集分析中，发现HMMR表达是独立的预后风险因素。通过CRISPR/Cas9技术在KELLY细胞中构建HMMR敲除(KO)模型，包括KA5、KA14和KA16三个亚克隆，以及保留HMMR表达的KC17对照细胞。

HMMR作为神经母细胞瘤的独立预后标志物

研究团队通过分析多个神经母细胞瘤数据集，发现HMMR在神经母细胞瘤组织中表达显著高于正常组织。更重要的是，HMMR高表达与INSS肿瘤分级升高密切相关，且是患者总体生存期(OS)的独立预测因子。Cox回归分析显示，在调整MYCN扩增、年龄和INSS分期等因素后，HMMR仍保持独立的预后价值，而其他透明质酸(HA)通路相关基因如CD44等则无此显著性。

HMMR促进神经母细胞瘤细胞增殖

在细胞功能层面，HMMR敲除显著抑制了KELLY细胞的增殖能力和克隆形成能力。有趣的是，外源性添加不同分子量的透明质酸(HMW、MMW、LMW)对表达HMMR的细胞产生轻度抑制作用，而对HMMR敲除细胞无进一步影响，提示HMMR可能作为HA信号的共受体参与增殖调控。

HMMR表达缺失抑制细胞迁移

伤口愈合实验显示，HMMR敲除使细胞迁移速度降低约50%。令人意外的是，添加高分子量透明质酸(HMW HA)能够恢复HMMR缺陷细胞的迁移能力，表明HA可能通过其他受体补偿HMMR缺失带来的迁移缺陷。这一发现揭示了HMMR在细胞运动中的复杂调控机制。

HMMR支持体内肿瘤生长

动物实验进一步证实了HMMR的促瘤作用。接种HMMR敲除细胞的NSG小鼠生存时间显著长于接种亲本KELLY细胞的小鼠，证明HMMR缺失能够抑制肿瘤生长，延长生存期。

HMMR缺失的磷酸化蛋白质组学分析

研究最引人注目的部分是通过质谱定量磷酸化蛋白质组学分析，系统揭示了HMMR缺失后的信号通路变化。与亲本细胞相比，HMMR敲除细胞中878(KA5)和1310(KA14)个肽段的磷酸化水平发生显著改变。分析发现MAPK1/ERK2在Thr190和Tyr187位点的磷酸化水平升高，但下游ERK信号通路活性反而下降，这一看似矛盾的现象提示存在复杂的反馈调控机制。

KEGG通路分析显示MTOR信号通路显著富集，RPS6和p70S6激酶(RPS6KB1)的磷酸化水平降低，表明MTOR信号受到抑制。此外，IRS2的多个磷酸化位点也出现下调，这可能与神经母细胞瘤致癌蛋白ALK的信号通路相关。

DNA损伤应答蛋白在HMMR缺失后发生磷酸化改变

基因本体(GO)分析发现，DNA损伤应答(DDR)相关通路显著富集。具体而言，53BP1(TP53BP1)、RIF1、KAP1(TRIM28)和CHK2等关键DDR蛋白的磷酸化水平在HMMR敲除细胞中显著升高。其中CHK2 Tyr390位点的磷酸化增强尤其重要，因为该位点的磷酸化是CHK2激酶活性所必需的。

这项研究首次系统证实了HMMR在神经母细胞瘤中具有癌蛋白样特性，不仅作为独立的预后标志物，还通过调控多条关键信号通路影响肿瘤细胞行为。特别值得关注的是，研究发现HMMR可能通过影响MTOR信号和DNA损伤应答网络，在神经母细胞瘤发展中发挥多方面的作用。

研究的创新之处在于将HMMR的经典角色——作为透明质酸受体和纺锤体调节蛋白，扩展到了DNA损伤应答这一新领域。虽然HMMR已知通过与BRCA1的相互作用参与中心体调控，但其在DNA损伤应答中的潜在功能尚未在神经母细胞瘤中被探索。这一发现为理解HMMR的致癌机制开辟了新视角。

然而，研究也存在一定局限性。KC17对照细胞在体内实验和磷酸化蛋白质组学分析中表现出与亲本细胞不同的特性，提示CRISPR/Cas9过程可能引入了脱靶效应。此外，研究仅在KELLY细胞系中进行，需要在更多神经母细胞瘤模型中得到验证。

从转化医学角度看，这项研究为神经母细胞瘤的预后判断和治疗靶点选择提供了新思路。HMMR作为细胞表面蛋白，其靶向治疗可能具有较好的可行性。未来研究需要进一步阐明HMMR如何精确调控MTOR和DDR通路，以及这些通路之间是否存在交叉对话。

总之，这项工作不仅确立了HMMR在神经母细胞瘤中的重要地位，还揭示了其可能参与的新信号网络，为这一难治性儿童肿瘤的基础研究和临床转化提供了有价值的新见解。随着对HMMR功能机制的深入探索，或许能为神经母细胞瘤患者带来新的希望。

关键技术方法概述

研究整合了多组学技术和功能验证方法。生物信息学分析基于R2基因组学平台的9个神经母细胞瘤数据集（n=490-649），包括SEQC、Kocak等队列。利用CRISPR/Cas9构建HMMR敲除的KELLY细胞模型，通过细胞增殖、克隆形成和划痕实验评估功能变化。磷酸化蛋白质组学采用质谱技术分析4个生物学重复，使用Limma包进行差异分析，通过KSEA和IPA解析激酶活性。动物实验使用NSG小鼠模型评估体内成瘤能力。