ATIC通过p21/p-Rb途径调控细胞周期相关蛋白促进胶质瘤细胞增殖

摘要

目的 聚焦于嘌呤代谢关键调控分子5-氨基咪唑-4-羧酰胺核糖核苷酸甲酰基转移酶/次黄嘌呤单核苷酸环水解酶（5-aminoimidazole-4-carboxamide ribonucleotide formyl transferase/inosine monophosphate cyclohydrolase, ATIC）,探究其在胶质瘤增殖和周期调控中的作用并阐明相关分子机制。方法 基于癌症基因组图谱（TCGA）数据库、基因型组织表达（GTEx）数据库和中国脑胶质瘤基因组图谱计划（CGGA）数据库，分析胶质瘤患者肿瘤组织和癌旁组织中ATIC的表达差异以及ATIC表达强度与患者病理分期、异柠檬酸脱氢酶（isocitrate dehydrogenase, IDH）基因突变、染色体1p/19q缺失等临床表征之间的关系；构建干扰ATIC表达（siATIC-LN229/U373）及过表达ATIC（oeATIC-U251）的胶质瘤细胞系，结合EdU、CCK-8和平板克隆实验验证干预ATIC表达对胶质瘤细胞增殖能力的影响，并利用流式细胞术检测细胞周期变化，蛋白印迹法检测细胞周期相关蛋白表达。结果 胶质瘤组织中ATIC表达水平显著高于癌旁组织（P<0.01）;ATIC高表达组胶质瘤患者的总生存期（overall survival, OS）较低表达组明显缩短，同时具有较高的WHO分级、IDH突变率，并存在染色体1p/19q联合缺失。在胶质瘤细胞中干预ATIC表达，siATIC组细胞的增殖能力明显抑制，而oeATIC组的增殖能力显著增强；siATIC-LN229细胞发生G₁期阻滞且S期分布减少，而oeATIC-U251细胞G₁期占比明显下降，而S期比例显著增多；siATIC-LN229细胞内，细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂p21的蛋白表达水平上调，同时Cyclin D1、CDK6表达和视网膜母细胞瘤蛋白（retinoblastoma protein, Rb）的磷酸化水平下调，oeATIC-U251细胞中对应蛋白的表达趋势相反。结论 高表达ATIC与胶质瘤患者不良预后密切相关，该基因可能通过p21-Rb信号通路调控细胞增殖，进而影响胶质瘤的细胞周期进展，ATIC可能成为胶质瘤临床诊断和预后分析的潜在生物标志物。

关键词

ATIC / 胶质瘤 / 细胞周期 / p21 / 视网膜母细胞瘤蛋白

基金资助

江苏省镇江市社会发展指导性科技计划项目（No.FZ2023055）; 江苏省镇江市重点研发计划资助项目（No.SH2023003）