揭秘 Neurog2:攻克 MYCN 驱动的前列腺神经内分泌癌的新希望

【字体: 时间:2025年04月30日 来源:Oncogene 6.9

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  前列腺癌(PC)的治疗面临诸多挑战,尤其是神经内分泌前列腺癌(NEPC)。研究人员针对 MYCN 开展全基因组筛选,发现 NEUROG2 是关键靶点。敲低 Neurog2 可抑制 MYCN 过表达细胞和肿瘤生长,这为治疗 NEPC 提供了新策略。

  在前列腺癌的治疗战场上,雄激素剥夺疗法(ADT)曾是治疗原发性前列腺腺癌的重要手段,然而,它却遭遇了强大的 “对手”—— 去势抵抗性前列腺癌(CRPC),患者在接受 ADT 治疗后,病情往往会发展为 CRPC,这使得治疗陷入困境。而神经内分泌前列腺癌(NEPC)更是其中最棘手的 “敌人”,它具有极强的侵袭性,对传统治疗手段耐药,患者预后极差。在 NEPC 的发生发展过程中,MYCN 癌基因的扩增和过表达扮演着关键角色。虽然科研人员一直在努力寻找直接抑制 N-Myc 蛋白(由 MYCN 编码)的方法,但目前尚未取得显著成果,这也导致针对 NEPC 的有效治疗方案迟迟未能问世。
为了突破这一困境,来自加拿大萨斯喀彻温大学医学院等机构的研究人员挺身而出,开启了一场意义重大的科研探索之旅。他们以合成剂量致死(SDL)这一遗传原理为指引,开展了大规模的全基因组功能缺失筛选研究。研究人员利用基于慢病毒的短发夹 RNA(shRNA)基因敲低文库和 CRISPR/Cas9 基因敲除文库,对近 18,000 个基因进行筛选,旨在找出与 MYCN 相互作用的关键基因,从而为治疗 MYCN 驱动的 NEPC 找到新的靶点。最终,他们发现了 NEUROG2 这一极具潜力的靶点。研究证实,敲低 Neurog2 能够显著抑制 MYCN 过表达细胞的生长,在原位 NEPC 模型中,Neurog2 的缺失也有效抑制了肿瘤的生长,而对正常细胞的存活却没有影响。这一发现意义非凡,为治疗 MYCN 高表达的 NEPC 肿瘤提供了全新的治疗策略,有望为那些在病痛中挣扎的患者带来新的希望。该研究成果发表在《Oncogene》杂志上。

在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们通过构建等基因前列腺癌细胞系模型,为研究提供了稳定的细胞基础。利用 CRISPR/Cas9 和 shRNA 文库进行全基因组功能缺失筛选,全面地寻找与 MYCN 相关的靶点基因。借助原位前列腺癌模型,在动物体内模拟肿瘤的发生发展过程,验证靶点的作用。同时,运用 qRT-PCR 技术检测基因表达水平,以及进行细胞活力和集落形成实验,评估细胞的增殖能力。

研究结果如下:

  • 筛选出潜在靶点:通过整合 CRISPR 和 shRNA 筛选结果,研究人员发现了 581 个 shRNA 筛选命中靶点和 553 个 CRISPR/Cas9 筛选命中靶点,这些靶点的缺失能选择性抑制 N-Myc 阳性细胞生长。其中包括热休克蛋白、神经调节因子等,还发现了与轴突导向、Wnt 信号通路、神经发生等相关的基因,这些基因都与神经内分泌肿瘤密切相关。
  • 确定关键靶点:结合差异必需性和差异表达分析,研究人员从筛选结果中进一步确定了 323 个在 NEPC 样本中显著高表达的基因。通过对这些基因的分析,发现多个与神经元可塑性相关的基因,如 NEUROG2、ISL1 等,在 NEPC 中表达上调,且在具有神经内分泌特征的肺癌中也呈现高表达。
  • 验证靶点功能:研究人员对 NEUROG2 和 ISL1 进行深入研究,发现敲除这两个基因会显著抑制 22-MYC 细胞的集落形成能力,降低 LASCPC-01 细胞的活力,而对非恶性前列腺细胞的活力没有影响。这表明 Neurog2 对非恶性细胞并非必需,但对 MYCN 过表达的癌细胞存活至关重要。
  • 揭示靶点作用机制:敲低 Neurog2 可抑制神经内分泌分化(NED)特征,下调神经内分泌分化标记物(SYP、CHGA、NSE)的表达,同时下调 BRN2、ASCL1、INSM1、NEUROD1 等促神经内分泌分化的转录因子,上调 TAZ1。此外,Neurog2 过表达会使 22Rv1 和 22-MYC 细胞呈现出更明显的神经内分泌特征,如延长神经突样延伸、增强细胞间连接等。
  • 体内实验验证:在原位 NEPC 模型中,敲低 Neurog2 显著抑制了肿瘤的生长,进一步证实了 Neurog2 作为治疗靶点的潜力。

在研究结论和讨论部分,研究人员指出,虽然目前针对 NEPC 的治疗面临诸多难题,但他们通过 SDL 策略筛选出了多个潜在治疗靶点,其中 Neurog2 展现出了巨大的治疗潜力。Neurog2 在促进前列腺癌细胞向神经内分泌方向转化中可能起着关键作用,抑制 Neurog2 有望将 NEPC 肿瘤转化为更易于临床管理的前列腺癌亚型,或作为预防治疗诱导性 NEPC 的药物。不过,由于 Neurog2 在胚胎神经发育中具有重要作用,其抑制可能存在潜在的神经毒性,还需要进一步的临床前研究来评估其安全性。总体而言,该研究揭示了 Neurog2 在 MYCN 驱动的 NEPC 中的新作用,为开发针对 NEPC 的有效治疗方法提供了重要的理论依据和潜在靶点,为前列腺癌的治疗开辟了新的方向,激励着科研人员继续深入探索,为攻克这一顽疾不懈努力。

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