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在神经内分泌肿瘤研究中，MAX 作为 MYC 转录因子的关键结合伴侣，其失活与多种肿瘤相关，但作用机制不明。研究人员通过构建小鼠模型，发现 MAX 失活可引发垂体腺瘤等肿瘤，还会改变 MYC 网络成员的基因组结合。这为深入理解肿瘤发生机制提供了依据。
在生命的微观世界里，基因调控就像一场精密的交响乐，每个音符都至关重要。其中，MAX 基因作为基本螺旋 - 环 - 螺旋 - 拉链（bHLHZ）蛋白家族的重要成员，与 MYC 转录因子紧密协作，在正常细胞和肿瘤细胞的基因表达调控中发挥着关键作用。然而，令人困惑的是，在部分神经内分泌肿瘤中，却出现了 MAX 基因的失活突变，这一现象与它在基因表达调控中的重要地位形成了鲜明的矛盾，也让科学家们对 MAX 基因在肿瘤发生发展中的作用充满了疑问。为了揭开这一谜团，来自国外研究机构的研究人员开展了深入的研究，相关成果发表在《SCIENCE ADVANCES》上。
在过去的研究中，虽然已经明确 MYC 转录因子需要与 MAX 结合才能广泛激活基因表达，且 MAX 缺失会导致早期胚胎致死，但对于 MAX 在肿瘤抑制方面的具体作用和机制，仍知之甚少。同时，在多种神经内分泌肿瘤，如嗜铬细胞瘤、垂体腺瘤和小细胞肺癌（SCLC）中，都发现了 MAX 的失活突变，却不清楚这些突变是如何引发肿瘤的。基于这些问题，研究人员决定深入探究 MAX 失活在神经内分泌肿瘤发生中的作用。
研究人员主要采用了基因编辑小鼠模型构建、细胞实验以及多种分子生物学技术相结合的研究方法。他们构建了条件性 Max 基因敲除的小鼠模型，通过将 Maxlox/lox小鼠与 Ascl1-CreERT2 小鼠杂交，利用他莫昔芬诱导 Max 基因在神经内分泌组织中的缺失；从肿瘤组织中分离培养细胞系，进行细胞增殖、基因表达等实验；运用染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）和 RNA 测序（RNA-seq）等技术，分析基因表达和基因组占据情况。
MAX 失活引发垂体腺瘤
研究人员构建了 Ascl1CreERT2 Maxlox/lox小鼠模型，经他莫昔芬诱导后，发现该模型小鼠出现垂体腺瘤，而对照组未出现。这一结果首次表明，Max 失活单独就足以在小鼠体内引发肿瘤，为研究 MAX 在肿瘤发生中的作用提供了直接证据。
MAX 失活协同 Rb1/Trp53 缺失促进肿瘤发展
为了进一步研究 MAX 失活在肿瘤发生中的作用，研究人员将 Ascl1CreERT2 Maxlox/lox小鼠与 Rb1/Trp53 缺失的小鼠（RP 小鼠）杂交。结果发现，与 RP 小鼠相比，RPMax 小鼠不仅甲状腺 C 细胞腺瘤的发生率更高，垂体神经内分泌肿瘤也更大，且生存时间显著缩短。这表明 Max 失活与 Rb1/Trp53 缺失协同作用，强烈加速了神经内分泌垂体和甲状腺肿瘤的发生。
MAX 失活对甲状腺肿瘤细胞基因表达和增殖的影响
研究人员从 RP 和 RPMax 小鼠的原发性甲状腺肿瘤中分离出细胞系。通过 Western blot 分析发现，RPMax 细胞系中全长 MAX 蛋白缺失，只有较小的 N 端截断带。细胞增殖实验表明，RPMax 甲状腺细胞系的生长速度明显快于 RP 细胞系，恢复 MAX 表达后，RPMax 细胞系的增殖速度显著降低。RNA-seq 分析鉴定出许多受 MAX 调控的基因，这些基因参与核糖体生物发生、翻译、代谢等过程。ChIP-seq 分析显示，RPMax 甲状腺细胞中 MAX 和 MYC 在转录起始位点（TSS）的信号减弱，且 MAX 结合位点的基因表达与 RPMax 细胞中差异表达基因高度相关。
MAX 失活导致 MYC 网络成员基因组结合改变
MAX 是 MYC 转录因子网络中多个成员的必需异源二聚体伴侣。研究人员发现，RPMax 甲状腺肿瘤细胞系中 MYC 的表达趋势下降，而其他 MYC 网络成员（如 MNT、MGA、MXD1、MXD4 和 MLX）的转录本增加。通过 ChIP-seq 和 CUT&RUN 分析发现，MAX 失活后，MNT、MondoA 和 MLX 的基因组结合发生改变。例如，MNT 在部分 MAX 结合位点的占据减少，导致相关基因表达上调；MondoA 在 MAX 缺失时与更多位点结合，MAX 重新表达后其结合减少；MLX 在 MAX 缺失时结合到一些新的位点，这些位点的基因在 Max 突变的肿瘤细胞中显著上调。
MAX 失活的甲状腺肿瘤对 MNT、MLX 和 MondoA 抑制的敏感性差异
基于上述发现，研究人员评估了抑制 MNT、MLX 和 MondoA 对 RP 和 RPMax 肿瘤细胞生长的影响。实验结果显示，敲低 MNT 或 MLX 对 RP 细胞生长影响较小，但显著抑制 RPMax 细胞生长；使用 MondoA 抑制剂 SBI-477 处理，对 RP 细胞增殖无明显影响，却选择性抑制 RPMax 细胞生长，且 MAX 重新表达后，RPMax 细胞对 SBI-477 的敏感性降低。RNA-seq 分析表明，SBI-477 处理后，RPMax 细胞中与应激反应相关的基因表达增加，而 RP 细胞中相关基因表达下降。
研究表明，MAX 失活在神经内分泌肿瘤发生中起着关键作用。它不仅单独导致垂体腺瘤的发生，还能与 Rb1/Trp53 缺失协同促进甲状腺和垂体肿瘤的发展。MAX 失活引发 MYC 网络成员基因组结合的改变，影响肿瘤细胞的增殖、代谢和生存。这些发现为深入理解神经内分泌肿瘤的发病机制提供了新的视角，也为开发针对这些肿瘤的新型治疗策略提供了潜在的靶点。未来，进一步研究 MAX 失活后肿瘤细胞的转录调控动态变化，以及其他潜在转录因子的作用，将有助于更全面地揭示神经内分泌肿瘤的发生发展机制，为临床治疗带来新的突破。
