Genes & Diseases：Jiang Zhu/Youquan Bu教授团队发现鼻咽癌相关关键分子网络和基因

鼻咽癌是一种常见的发生于鼻咽粘膜的头颈部恶性肿瘤，具有明显的地理和种族分布特征，在华南和东南亚发病率特别高。尽管随着诊断技术和个体化放化疗技术的发展，鼻咽癌的死亡率逐渐下降，仍然有一些鼻咽癌患者由于远处转移和/或复发而导致预后不良。此外，鼻咽癌发病机制尚不完全清楚。

重庆医科大学Jiang Zhu/Youquan Bu教授团队在本刊发表了“Cell cycle dysregulation with overexpression of KIF2C/MCAK is a critical event in nasopharyngeal carcinoma”的研究论文。该研究表明了细胞周期紊乱在鼻咽癌中的关键作用，揭示了Kinesin家族成员2C（KIF2C）这一有丝分裂中关键枢纽基因在鼻咽癌细胞中的重要调节作用，并提出KIF2C可能是鼻咽癌中治疗中的新型靶标。

1.  鼻咽癌表达谱数据集选择和差异表达基因（DEG）鉴定

作者团队通过全面检索GEO数据库筛选高质量鼻咽癌表达谱数据集，选择了4个数据集作为研究对象，即GSE12452、GSE53819、GSE13597和GSE118719 （图1A）。根据严格的筛选标准，从这4个数据集中鉴定出了170个共同差异表达基因（DEG），包括136个上调基因和34个下调基因（图1B–D）。

图1 鼻咽癌差异表达基因鉴定（原文中Figure 1）。

2. 鼻咽癌功能富集分析显示异常通路

作者团队对170个DEG进行了功能富集分析。GO功能注释显示这些DEG在细胞周期、DNA复制、有丝分裂和有丝分裂准备、纺锤体组装、染色体分离等癌症相关生物过程中显著富集（图2A）。KEGG通路富集分析揭示了这些DEG参与的重要通路，如细胞周期、DNA复制、PI3K-AKT、p53、细胞外基质—受体互作、小细胞肺癌、转录调控紊乱、铂类药物耐药性和细胞凋亡等信号通路（图2B）。这些发现表明细胞周期紊乱是鼻咽癌肿瘤发生的关键事件。

图2 鼻咽癌中DEGs的功能富集分析及PPI网络（原文中Figure 2）。

3. PPI网络构建及KIF2C作为鼻咽癌潜在枢纽基因的鉴定

作者团队通过DEG的蛋白质相互作用（PPI）网络分析，构建出包含15个枢纽基因的核心互作网络。其中，KIF2C被确定为鼻咽癌肿瘤发生的潜在中心调控因子。体外实验证实KIF2C干扰显著抑制了鼻咽癌细胞的生长、存活，诱导鼻咽癌细胞周期阻滞和凋亡（图3），并导致严重的有丝分裂纺锤体形成缺陷。

图3 KIF2C干扰诱导鼻咽癌细胞周期阻滞和凋亡 （原文中Figure 4）。

此外，研究还发现与对照组相比，紫杉醇治疗的KIF2C干扰的鼻咽癌细胞生长幅度急剧降低，死细胞的显著增加，表明KIF2C干扰增强了鼻咽癌细胞对紫杉醇的敏感性 （图4）。

图4 KIF2C干扰增强鼻咽癌细胞对紫杉醇的敏感性（原文中Figure 8）。

4. 总结

这项研究的发现表明，KIF2C可能是鼻咽癌细胞中多个与癌症相关的信号通路的重要调节因子。进一步的研究可以探索KIF2C作为单一治疗或与其他抗癌药物联合使用，用于对抗鼻咽癌等恶性肿瘤和紫杉醇耐药性。

免费全文下载链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352304221000702

引用这篇文章：

Zuo XF, Meng P, Bao Y, et al. Cell cycle dysregulation with overexpression of KIF2C/MCAK is a critical event in nasopharyngeal carcinoma. Genes Dis. 2023:10(1):212-227.