论文解读/Sun X/ Cui H教授团队揭示HMGN2通过调控CDC20表达促进胶质母细胞瘤增殖的分子机制

胶质瘤是成人中最常见的原发性恶性颅内肿瘤，其中胶质母细胞瘤恶性程度最高，预后极差。尽管近年来在诊断和治疗方面取得了一定进展，但患者的生存率仍然很低。表观遗传异常在多种癌症的发生和进展中起关键作用，其中组蛋白修饰通过调节基因转录、染色质重塑和核结构影响癌症的发展。HMGN2通过组蛋白修饰参与基因的表观遗传调控，并在胶质瘤与正常组织之间表现出显著的差异表达，但其在胶质瘤中的作用及其机制尚不清楚。 

重庆医科大学的Xiaochuan Sun教授团队联合西南大学的Hongjuan Cui教授团队在本刊发表了题为“HMGN2 accelerates the proliferation and cell cycle progression of glioblastoma by regulating CDC20 expression”的研究论文。该研究揭示了HMGN2通过调控CDC20表达促进胶质母细胞瘤增殖的分子机制，为胶质瘤的治疗提供了新的靶点。

1、HMGN2在胶质瘤中的表达与预后相关

研究人员通过生物信息学分析发现，HMGN2在胶质瘤中的表达水平显著上调。进一步利用TCGA和CGGA数据集进行验证，证实HMGN2的表达与胶质瘤的恶性程度呈正相关，高级别胶质瘤表现出最明显的上调。基于mRNA测序数据集的分析结果表明，HMGN2与细胞周期调控之间存在关联（图1）。

图1 HMGN2高表达与胶质瘤患者的不良预后相关（原文中Figure 1）

2、下调HMGN2抑制LN229和U-87 MG细胞的增殖

研究人员构建了HMGN2敲低细胞系，并通过CCK8、EdU、集落形成和细胞周期分析发现，下调HMGN2显著抑制了胶质瘤细胞的增殖能力，并导致细胞周期阻滞在G1期。体内实验也证实，HMGN2的敲低抑制了肿瘤生长并延长了小鼠的生存时间。

3、HMGN2通过CDC20调控胶质瘤细胞增殖

通过转录组测序分析，研究团队发现HMGN2敲低后，CDC20的表达显著下降，而CDC20的过表达则部分逆转了HMGN2敲低对细胞增殖和细胞周期的抑制作用。这表明CDC20是HMGN2调控胶质瘤细胞增殖的关键靶点（图2）。

图2 HMGN2通过CDC20调控细胞周期促进胶质母细胞瘤的增殖（原文中Figure 5）

4、靶向治疗的局限性HMGN2调控CDC20的分子机制

研究发现，HMGN2能够与组蛋白H3结合，并调控H3K27和H3K9的乙酰化水平（Fig. 6A-C）。通过染色质免疫沉淀（ChIP）实验，研究团队证实HMGN2通过增加CDC20启动子区域H3K27的乙酰化水平来增强CDC20的转录活性。此外，研究还发现HMGN2的核定位信号（NLS）对其功能至关重要，NLS缺失的HMGN2无法调控CDC20的表达和细胞周期进程（图3）。

图3 HMGN2调控CDC20的机制（原文中Figure 6）

5、分子机制CDC20在胶质瘤中的表达与预后相关

研究团队进一步分析了CDC20在胶质瘤中的表达情况，发现CDC20在高级别胶质瘤中的表达显著高于低级别胶质瘤。生存分析显示，CDC20高表达与胶质瘤患者的不良预后显著相关。免疫组化结果也证实，CDC20在胶质瘤组织中的高表达与肿瘤恶性程度呈正相关。

综上所述，该研究揭示了HMGN2通过调控CDC20表达促进胶质母细胞瘤增殖的分子机制。HMGN2通过结合组蛋白并调控H3K27的乙酰化水平，增强CDC20的转录活性，从而促进胶质瘤细胞的增殖和细胞周期进程。此外，研究还发现HMGN2和CDC20的高表达与胶质瘤患者的不良预后显著相关，提示它们可作为胶质瘤预后和治疗的潜在生物标志物。

文章来源

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304224002307

引用这篇文章：

Zhong J, Shi S, Peng W, Cui H, Sun X. HMGN2 accelerates the proliferation and cell cycle progression of glioblastoma by regulating CDC20 expression. Genes Dis. 2025;12(3):101433.