PTOV1/ZNF449 相互作用：结直肠癌治疗的潜在新靶点

《Communications Biology》：PTOV1 interacts with ZNF449 to promote colorectal cancer development

结直肠癌（CRC）严重威胁人类健康，为探究 PTOV1 在 CRC 中的作用及机制，研究人员开展相关研究。结果显示，PTOV1 在 CRC 中高表达，与 ZNF449 相互作用促进 MYC 转录，推动 CRC 发展。该发现为 CRC 治疗提供潜在靶点。

　　在全球范围内，结直肠癌（Colorectal Cancer，CRC）的发病率逐年上升，已然成为严重威胁人类健康的重大恶性肿瘤之一。尽管在过去十年里，针对 CRC 的治疗取得了一定进展，但它依旧是全球第四大癌症死因。寻找新的治疗方法迫在眉睫。在此背景下，华中科技大学同济医学院附属协和医院的研究人员开展了一项研究，致力于探索 PTOV1（prostate tumor overexpressed-1，前列腺肿瘤过表达蛋白 1）在 CRC 发展中的作用机制。该研究成果发表在《Communications Biology》上，为 CRC 的治疗提供了新的潜在靶点，具有重要意义。

研究人员采用了多种关键技术方法。他们收集了 118 例 CRC 样本和 10 例健康人结直肠组织样本，运用免疫共沉淀（Co-IP）、蛋白质谱（MS）筛选与 PTOV1 相互作用的蛋白；通过蛋白质免疫印迹（Western blotting）、实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）、免疫组化（IHC）和免疫荧光（IF）检测蛋白和基因的表达水平；利用细胞计数试剂盒 8（CCK-8）、平板克隆形成实验、Transwell 实验和裸鼠成瘤实验探究细胞的增殖、迁移、侵袭能力及肿瘤生长情况；借助双荧光素酶报告基因实验和染色质免疫沉淀（ChIP）实验验证转录因子与基因启动子的结合及调控作用。

研究结果如下：

1. PTOV1 在人类 CRC 中过表达：通过高通量测序、Western blotting、qRT-PCR 和 IHC 等方法，研究发现 PTOV1 在 CRC 肿瘤组织和细胞系中高度表达，且高表达的 PTOV1 与患者较差的生存率相关。此外，PTOV1 的表达与肿瘤大小、淋巴结转移和 TNM 分期显著相关，表明其可能是 CRC 的潜在生物标志物。
2. 过表达 PTOV1 促进肿瘤细胞生长，敲低 PTOV1 抑制肿瘤细胞生长：在体外实验中，CCK-8、平板克隆形成实验和 Transwell 实验表明，过表达 PTOV1 可促进 CRC 细胞的生长、迁移和侵袭，抑制细胞凋亡并促进细胞周期进展；而敲低 PTOV1 则产生相反的效果。体内动物实验也证实，过表达 PTOV1 促进肿瘤生长，敲低 PTOV1 抑制肿瘤生长。
3. 鉴定 CRC 细胞中 PTOV1 的结合蛋白：利用 Co-IP 和 MS 技术，研究人员筛选出与 PTOV1 相互作用的蛋白 ZNF449（Zinc Finger Protein 449，锌指蛋白 449）。进一步的 Co-IP、GST pull-down 实验以及 IF 和 IHC 染色证实，PTOV1 可直接与 ZNF449 结合，且结合序列位于 PTOV1 蛋白的 125 - 283 aa 区域。
4. 破坏 PTOV1/ZNF449 相互作用减缓 CRC 进展：构建 TAT-PTOV1（125 - 283 aa）蛋白，体外和体内实验表明，该蛋白可破坏 PTOV1/ZNF449 相互作用，抑制 CRC 细胞的增殖、迁移和侵袭，减缓肿瘤生长。
5. PTOV1 促进 ZNF449 介导的 MYC 转录：通过生物信息学分析、双荧光素酶报告基因实验、ChIP 实验和 qRT-PCR、Western blotting 检测发现，ZNF449 可直接结合 MYC（一种常见的癌基因）的启动子区域，激活其转录，PTOV1 可增强这一过程。
6. PTOV1 通过 ZNF449 和 MYC 促进肿瘤生长：分别敲低 ZNF449 和 MYC，同时过表达 PTOV1，体外和体内实验结果显示，敲低 ZNF449 或 MYC 可减弱 PTOV1 对肿瘤细胞生长、迁移和侵袭的促进作用，表明 PTOV1 通过 ZNF449 和 MYC 促进肿瘤生长。
7. PTOV1 是 HIF-1α（Hypoxia Inducible Factor-1α，缺氧诱导因子 - 1α）的直接靶点：分析发现 HIF-1α 可结合 PTOV1 基因的启动子。双荧光素酶报告基因实验、ChIP 实验和 qRT-PCR、Western blotting 检测表明，HIF-1α 可促进 PTOV1 的转录和表达。
8. PTOV1/ZNF449/MYC 轴与临床进展的相关性：qRT-PCR 和 IF 检测显示，PTOV1/ZNF449/MYC 在肿瘤组织中高表达，且在 IV 期肿瘤中表达更高。三者的表达水平呈正相关。

综上所述，该研究揭示了 PTOV1 在 CRC 发生发展中的重要作用。PTOV1 不仅是 CRC 患者预后不良的预测因子，还通过与 ZNF449 相互作用，促进 MYC 的转录，进而推动肿瘤生长。同时，HIF-1α 可调控 PTOV1 的表达。PTOV1/ZNF449 相互作用有望成为 CRC 治疗的潜在靶点，为开发新的治疗策略提供了理论依据和方向，对改善 CRC 患者的预后具有重要意义。