PRPF19

10月18日，复旦大学研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了研究论文，题为“Increased PRP19 in Hepatocyte Impedes B Cell Function to Promote Hepatocarcinogenesis”，本研究中，研究人员对高和低B细胞浸润的HCC样本的表达差异进行了探索，以识别关键调节因子。研究发现，抑制PRP19表达促进了肿瘤组织中B细胞浸润，并阻碍了HCC的生长。机制上，共免疫沉淀（Co-IP）实验揭示，PRP19与DDX5相互作用，导致DDX5蛋白的泛素化和降解。减弱的DDX5会破坏CXCL12 mRNA的稳定性，通过CXCL12/CXCR4轴抑制B细胞招募和浆细胞分化。此外，在小鼠模型中，采用CXCR4+ B细胞的过继转移结合CXCL12治疗有效地抑制了HCC的发生，从而重塑了免疫反应。PRP19、DDX5和浸润B细胞的表达被认为是HCC患者的临床预后指标。总的来说，这项研究为HCC免疫治疗提供了有价值的见解，通过靶向PRP19并调节肿瘤浸润B细胞的免疫功能来改善临床疗效。 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202407517 背景信息 01 肝细胞癌（HCC）是肝癌最常见的类型，仍然是全球范围内的健康挑战。大多数HCC病例通常发生在炎症的肝脏、炎症状态和肿瘤微环境中的免疫反应，这可以显著影响恶性肿瘤的生物学行为。早期对免疫疗法的研究发现，由免疫细胞调节的抗肿瘤反应可以作为治疗实体或血液肿瘤的有效工具，尤其是对T细胞和巨噬细胞。在肿瘤微环境中，肿瘤浸润的B细胞是适应性免疫系统的关键组成部分，具有显著的功能多样性，包括抗原呈递细胞（APC）、细胞因子产生细胞和分泌抗体的浆细胞等不同亚群。进一步研究肿瘤微环境中的B细胞可能为调节免疫反应和对HCC进行有意义的治疗干预提供重要方法。 肿瘤浸润性B细胞的功能特征及其对肿瘤免疫的影响仍存在争议。在人类恶性肿瘤中，B细胞高度异质性，表现出不同的促肿瘤和抗肿瘤作用。早期研究报道CD20+ B细胞具有抗肿瘤特性；然而，调节性B细胞（Bregs）通过上调IL-10和TGF-β主要驱动肿瘤进展。在结直肠肿瘤中，研究人员发现了一种由亮氨酸代谢诱导的特殊B细胞亚群，即LARS B细胞，通过抑制B细胞线粒体NAD+再生和氧化代谢促进肿瘤免疫逃避。到目前为止，调节B细胞浸润和功能以促进肿瘤发展的关键因素尚未阐明。PRP19是PRP19相关复合物的关键成员，具有多种生物学功能，如DNA损伤响应、肿瘤放疗抵抗和蛋白质泛素化。然而，PRP19表达与HCC肿瘤微环境中B细胞功能之间的关系尚不清楚。 PRP19缺乏通过促进B细胞浸润抑制HCC进展 02 为了深入了解PRP19在肝癌发生过程中B细胞功能中的作用，研究人员在体外建立了PRP19敲除小鼠肝癌细胞，并将对照组和PRP19敲除HCC细胞通过皮下注射注入小鼠体内。令人惊讶的是，研究人员观察到PRP19敲除组小鼠肿瘤体积更小，肿瘤生长速度更慢。流式细胞术显示PRP19敲除小鼠肝癌组织中B细胞水平更高。CD4+T、CD8+T和CD115+单核细胞在对照组和PRP19敲除组之间没有显著差异。PRP19免疫组织化学染色和B细胞标记CD20的免疫组化染色支持流式细胞术的结果。 PRP19缺乏促进B细胞浸润，抑制肝癌的进展 为了研究PRP19在调节B细胞迁移方面的作用，研究人员收集了外周血单个核细胞（PBMCs），并在体外与HCC细胞共培养。研究人员采用流式细胞术（FCM）研究招募的CD19+ B细胞比例。结果表明，与PRP19过表达的HCC细胞共培养时，B细胞的迁移倾向较差。然而，与PRP19敲除共培养组相比，招募的B细胞比例有所增加。此外，研究人员发现HCC细胞中PRP19表达的变化对T细胞的迁移能力没有影响。进一步在3D HCC球体中测量B细胞迁移能力，发现PRP19敲除HCC球体中B细胞的渗透率较高。接下来，研究人员探索了B细胞在HCC进展中的作用。首先，研究人员使用抗CD20抗体删除小鼠B细胞，并通过FCM确认了删除效果。此外，在B细胞删除和野生型小鼠中，使用对照和PRP19敲除Hepa1-6细胞构建了原位肝肿瘤模型。研究人员发现，与对照组相比，PRP19敲除抑制了小鼠HCC的发展。然而，B细胞的缺失削弱了PRP19敲除对小鼠肝癌发展的抗肿瘤作用。这些发现表明，在肝癌细胞中抑制PRP19可能会诱导B细胞浸润，阻碍肝细胞癌的发生，而B细胞的缺失会削弱PRP19抑制的肿瘤抑制作用。 HCC组织中PRP19、DDX5和CD20+B细胞水平相关，并可作为HCC患者的预后指标 03 研究人员测量了120例来自中山医院的HCC样本中PRP19和DDX5的表达以及CD20+B细胞的浸润情况。根据H-评分，研究人员将HCC患者分为PRP19低表达、中等表达和高表达三组。PRP19低表达组患者的DDX5表达和CD20+B细胞浸润较高。然而，高PRP19表达的HCC患者的DDX5表达和CD20+B细胞浸润较低。相关性分析表明，PRP19在HCC患者中与DDX5表达呈负相关，而DDX5与CD20水平呈正相关。Kaplan-Meier生存分析显示，HCC患者中PRP19高表达预示总体生存率低和肿瘤复发率高。相反，DDX5水平低的患者术后临床预后不佳，复发率高，这与之前的研究一致。此外，研究人员发现PRP19和DDX5水平高的患者在四个组中预后最差。综合数据表明，PRP19通过调节DDX5和CXCL12的水平，在B细胞免疫功能障碍中发挥着关键作用，并且与HCC的不良预后存在临床相关性。 结论 04 总之，本研究揭示了PRP19表达与HCC发生过程中B细胞功能之间的联系。通过DDX5介导的CXCL12-CXCR4轴，PRP19抑制促进B细胞招募以抑制HCC肿瘤发生。此外，研究人员阐明了在小鼠模型中，通过重塑TME，将CXCR4+B细胞的过继转移与CXCL12治疗相结合，可以有效抑制HCC发生。因此，本研究为通过靶向PRP19并调节B细胞免疫功能来治疗HCC提供了理论依据。（转化医学网360zhyx.com） 【参考资料】 https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202407517 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

*仅供医学专业人士阅读参考先提个简单的问题：正常细胞演变成癌细胞的原因是什么？答案当然是基因突变，但即使是TP53这样关键的抑癌基因发生突变，也不会总是导致细胞癌变。2019年发表在《自然》的一项研究就对人体食管组织进行了“摸底”，发现正常老年人食管上皮细胞中，近八成存在TP53突变或可能驱动癌症发生的NOTCH1基因突变，但绝大多数细胞还维持在正常状态[1]。换句话说，哪怕这些已有关键基因突变的细胞就像癌变的“火药桶”，也需要有个火星或者引信来点燃它们，那么引燃物又是什么呢？近期我国学者发表在Cancer Cell期刊上的一项最新研究，或许就能揭示答案！中国医学科学院肿瘤医院林东昕、吴晨课题组，华中科技大学公共卫生学院常江课题组和北京大学生物医学前沿创新中心白凡课题组通力合作，对食管鳞状细胞癌（ESCC）癌前病变展开研究，并比对正常食管和ESCC，揭示癌前病变早期出现的TP53基因双等位缺失，可介导此后多个癌症关键基因的拷贝数变异（CNAs）及表达失调，并最终导致癌变发生[2]。一图总结论文核心内容食管癌是我国高发的消化系统癌症之一，发病总数和致死数都占全球接近一半的水平，而我国食管癌在组织学类型上大多属于ESCC。从癌症发生发展的过程来看，食管癌经历了多个阶段的演进，即从正常组织到癌前病变再到最终的癌症“大魔王”，癌变过程很有代表性，但这一过程中的相应基因组改变仍不十分明确，所以既往科学界还没找到基因层面的“引燃物”。针对这个尚未解开的谜题，我国学者们基于在国内食管癌高发区——河南林州建立的ESCC筛查及研究队列开展了本次研究，共从28例正常健康人和不同食管癌前病变阶段的人群中（共42份活检样本），以激光显微切割技术获取了1275个微小样本，再按照食管细胞癌变的时间顺序，在各个不同阶段开展基因组层面的研究，分析动态演变过程和其中的关键事件。研究方法汇总，即纳入的不同食管癌前病变阶段及微小样本来源分布研究者们首先分析了27个ESCC相关基因[3]的突变频率及分布，发现在研究样本中存在18个基因的突变，突变频率最高的基因仍是TP53和NOTCH1，但它们的突变频率变化趋势却恰好相反：随着癌前病变程度不断加重，TP53的突变频率会一路飙升，而NOTCH1却与此恰好相反，其突变在较早期的癌前病变（如低级别上皮内瘤变/LGIN）中更多见。癌前病变不同阶段的ESCC相关基因突变频率而关键基因的拷贝数变异（CNAs）早在LGIN阶段就能够出现，但变化趋势是与TP53突变频率一致的，即癌前病变程度越重、CNAs就越多见。而大量研究都显示，TP53发生突变特别是功能缺失性突变，会直接导致细胞基因组的整体不稳定，研究者们开展的统计学分析也证实，ESCC相关基因中仅有TP53的突变与CNAs水平呈显著正相关性。基于上述分析结果，研究者们重建了ESCC癌变过程进化树，证实随着癌前病变不断加重，病变组织中的癌克隆会从以NOTCH1突变克隆为主，逐渐转变为TP53突变克隆占主导，基因突变负荷和CNAs也相应不断上升，且CNAs往往与TP53基因双等位缺失同时出现；相比TP53单个等位基因突变，双等位缺失克隆的CNAs水平更高，更可能介导癌症发生。接下来，研究者们分析了单细胞测序和空间转录组学数据，并借助CRISPR基因功能筛选实验证实，TP53双等位缺失克隆能够具有竞争优势，逐渐占据主导地位，是因为这类克隆中的细胞周期（如转录因子E2F靶基因CKS1B、TOP2A等）和DNA损伤修复通路（如FEN1、PRPF19等）基因表达水平显著上调，且TP53和凋亡相关通路基因表达显著下调，这会导致食管上皮细胞的增殖能力大幅增强，伴随基因组不稳定性，最终使细胞走上癌变的不归路。单细胞RNA测序揭示TP53基因双等位缺失，最终导致ESCC发生的可能机制总而言之，本次研究对ESCC发生发展过程中的基因组时空动态变化进行了全方位解码，并找到了可能有临床价值的早期癌症分子标志物和干预靶点，期待这些发现能够为食管癌的精准早期干预提供指引，帮患者赢取更多生机参考文献：[1]Yokoyama A, Kakiuchi N, Yoshizato T, et al. Age-related remodelling of oesophageal epithelia by mutated cancer drivers[J]. Nature, 2019, 565(7739): 312-317.[2]Chang J, Zhao X, Wang Y, et al. Genomic alterations driving precancerous to cancerous lesions in esophageal cancer development[J]. Cancer Cell, 2023.[3]Chang J, Tan W, Ling Z, et al. Genomic analysis of oesophageal squamous-cell carcinoma identifies alcohol drinking-related mutation signature and genomic alterations[J]. Nature Communications, 2017, 8(1): 15290.本文作者丨谭硕

Researchers have identified how three novel genes cause neurodevelopmental disorders. Researchers now have a better sense of the genes' roles in human brain development and function and their ability to serve as potential therapeutic targets in the future. An international study group led by researchers of Children's Hospital of Philadelphia (CHOP) have identified how three novel genes cause neurodevelopmental disorders. Researchers now have a better sense of the genes' roles in human brain development and function and their ability to serve as potential therapeutic targets in the future. The findings were recently published online by the Journal of Clinical Investigation. Over the last couple of decades, researchers have identified more than 1500 genes in different signaling pathways associated with neurodevelopmental disorders. On average, about one third of patients with neurodevelopmental disorders receive a genetic diagnosis. However, little is known about how these genes are networked and how their malfunction leads to these disorders. Prior research in other disorders has shown that issues related to gene splicing may be to blame. Before being turned into proteins, genes are transcribed into introns, or strands of RNA that do not code for proteins, and exons that code for proteins. Introns are removed in a process called splicing, which is carried out by a protein complex called the spliceosome. Variants impacting the spliceosome have rarely been implicated with neurodevelopmental disorders. However, through a series of complex testing, researchers in this study showed that malfunctions in the spliceosome are responsible for some neurodevelopmental disorders. "Using multiple techniques, including phenotyping, genomic sequencing and modeling in fly and stem cells, we were able to map the genetic architecture of three genes associated with neurodevelopmental disorders, particularly developmental delay, intellectual disability and autism," said Dong Li, Ph.D., a research faculty member in the Center for Applied Genomics and the Division of Human Genetics at CHOP and lead author on the study. "Combining fly and human genetics helped us understand the mechanisms of how variants of these genes affect the machinery of the spliceosome and cause these disorders." In this study, researchers utilized genomic and clinical data from unrelated patients with neurodevelopmental disorders. Among the cohort, 46 patients had missense variants of the gene U2AF2 and six patients had variants of the gene PRPF19. In human stem cell and fly models, the researchers noticed issues with the formation of neurites, or protrusions on neurons that give them their shape, as well as issues with splicing and social deficits in the fly models. Deeper profiling revealed that at third gene, RBFOX1, had missense variants that affected splicing and loss of proper neuron function. These findings were later compared with those of patients in the study, which confirmed that variants in the three genes can lead to neurodevelopmental disorders. "We used fruit flies to study the effects of losing the function of these three genes one at a time and found that two genes independently led to brain structural and functional abnormalities, highlighting the essentiality of these genes in development," said study co-author Yuanquan Song, Ph.D., an associate professor from the Department of Pathology & Laboratory Medicine at CHOP. "Apart from identifying patients with such variants in these genes for the first time, our extended translational modeling study efforts aimed to determine the underlying functions for these variants further elucidated their clinical relevance." "Not only does this study identify three causative genes associated with neurodevelopmental disorders, but it helps us understand how critical pre-mRNA splicing is to the development of the central nervous system," said senior study author Hakon Hakonarson, M.D., Ph.D., director of the Center for Applied Genomics at CHOP.