Areg-flox 基因敲除小鼠

Amphiregulin（AREG）是一种与表皮生长因子受体（EGFR）结合的配体，EGFR是一种广泛表达的跨膜酪氨酸激酶。AREG最初以膜锚定的前体蛋白形式合成，可以在相邻细胞上进行旁分泌信号传导。此外，经过细胞膜蛋白酶，主要是TACE/ADAM17的蛋白水解处理后，AREG被分泌出来，表现为自分泌或旁分泌因子。AREG基因的表达和释放受到包括炎症脂质、细胞因子、激素、生长因子和外源性物质在内的多种刺激的诱导。通过EGFR结合，AREG激活了细胞存活、增殖和运动的主要细胞内信号级联。生理上，AREG在乳腺腺体、骨组织和卵母细胞的发育和成熟中发挥着重要作用。慢性AREG表达升高越来越与多种病理状况相关，主要是炎症性和/或肿瘤性的[1]。

IL-17A是一种复发性炎症性皮肤病，其特征是表皮增生，主要由IL-17A驱动。Hippo-YAP信号通路在细胞存活和组织生长中发挥着重要作用，其靶基因AREG已被报道可以促进银屑病的发展。然而，IL-17A是否通过调节Hippo-YAP信号通路来促进角质形成细胞增殖尚未得到探索。研究显示，在人类银屑病皮肤中，YAP-AREG通路被激活，并被IL-17A拮抗剂secukinumab抑制，并且imiquimod和IL-17A的给药激活了小鼠表皮中的YAP-AREG轴。使用HaCaT和正常人类表皮角质形成细胞进行体外研究表明，IL-17A通过激活Hippo-YAP信号通路增强AREG的表达和角质形成细胞增殖。机制上，IL-17A刺激MST1在角质形成细胞中的募集，导致MST1-LATS1相互作用减少和YAP去磷酸化。这些发现揭示了一种以前未知的机制，即IL-17A通过激活YAP-AREG信号通路促进银屑病中的角质形成细胞增殖[2]。

调节性T细胞（Treg）在周围动脉疾病中血管新生中起着关键作用，血管新生是周围动脉疾病中一种重要的代偿机制。G蛋白偶联受体174（GPR174），是Treg功能和发育的调节因子，在血管新生中的作用尚不清楚。研究发现，Treg中GPR174的基因缺失增强了小鼠后肢缺血后的血流恢复。GPR174缺乏上调Treg中AREG的表达，从而增强内皮细胞功能并减少促炎巨噬细胞极化和内皮细胞凋亡。机制上，GPR174通过抑制Gαs/cAMP/PKA信号通路的激活来调节AREG的表达，从而抑制早期生长反应蛋白1（EGR1）的核积累。这些发现表明，GPR174负调节缺血损伤后的血管生成和血管重塑，并且GPR174可能是缺血性血管疾病治疗干预的潜在分子靶点[3]。

囊胚在子宫内的存在通过上调溶酶体蛋白稳态活性促进腔上皮细胞转化以进行植入。实验表明，在人类银屑病皮肤中，YAP-AREG通路被激活，并被IL-17A拮抗剂secukinumab抑制，并且imiquimod和IL-17A的给药激活了小鼠表皮中的YAP-AREG轴。使用HaCaT和正常人类表皮角质形成细胞进行体外研究表明，IL-17A通过激活Hippo-YAP信号通路增强AREG的表达和角质形成细胞增殖。机制上，IL-17A刺激MST1在角质形成细胞中的募集，导致MST1-LATS1相互作用减少和YAP去磷酸化。这些发现揭示了一种以前未知的机制，即IL-17A通过激活YAP-AREG信号通路促进银屑病中的角质形成细胞增殖[4]。

肌肉侵袭性膀胱癌（MIBC）仍然是一种普遍的癌症，治疗方法有限，需要创新的治疗方法。EGFR是肿瘤进展的关键，是MIBC中潜在的治疗靶点。此外，EGFR配体AREG和EREG已被证明与抗EGFR治疗的反应和结直肠癌中无进展生存期的改善相关。研究调查了EGFR、AREG和EREG在MIBC中的预后意义。在100名接受根治性膀胱切除术的MIBC患者的组织样本中进行了基因表达和拷贝数分析，并在2017年TCGA MIBC队列（中位年龄69岁，四分位距60-77岁，27%女性）以及Chungbuk和MDACC队列中进行了验证。使用Mann-Whitney检验、Kruskal-Wallis检验和Spearman相关分析将基因表达与临床病理参数相关联。使用Kaplan-Meier和Cox比例风险模型分析了基因表达与总生存期（OS）、癌症特异性生存期（CSS）和疾病无进展生存期（DFS）。所有队列中均可检测到EGFR、AREG和EREG的基因表达差异。在TCGA队列中，EGFR表达在EGFR扩增和KRAS野生型患者中显著升高。在MA队列中，高AREG表达独立预测较长的OS（HR = 0.35，CI 0.19 - 0.63，p = 0.0004）和CSS（HR = 0.42，CI 0.18 - 0.95，p = 0.0378）。在TCGA队列中，高EGFR、AREG和EREG表达与较短的OS（AREG：HR = 1.57，CI 1.12 - 2.20，p = 0.0090）和DFS（EGFR：HR = 1.91，CI 1.31 - 2.8，p = 0.0008）相关。EGFR扩增也与DFS降低相关。高EGFR和EREG表明MIBC患者的生存率较差。AREG的预后作用应在大型、前瞻性系列中进一步研究。应谨慎解释四个队列之间不同的生存结果，考虑到分析方法的不同和人口统计学差异。需要进一步进行体外研究以阐明本研究中观察到的相关性的功能机制[5]。

为了确定头颈鳞状细胞癌（HNSCC）中氧化应激相关基因的分子亚型并构建氧化应激相关基因评分模型。使用基于R语言的scRNA-seq和bulk RNA-seq分析来确定HNSCC中氧化应激相关基因的分子异构体。构建了氧化应激相关基因评分（OSRS）模型，并通过在线数据和临床样本的免疫组织化学染色进行了验证。使用TCGA-HNSCC数据集，筛选出九个预测患者总生存期的预测基因，这些基因在以前类似的研究中很少被报道。AREG和CES1被鉴定为预后风险因子。CSTA、FDCSP、JCHAIN、IFFO2、PGLYRP4、SPOCK2和SPINK6被鉴定为预后因素。总的来说，所有基因形成了一个氧化应激的预后风险签名模型，用于HNSCC，并在GSE41613、GSE103322和PRJEB23709数据集中进行了验证。鼻咽癌样本中SPINK6的免疫组织化学染色验证了基因面板。随后的分析表明，氧化应激预后签名的亚组在细胞通讯、免疫微环境、转录因子的差异激活、氧化应激和免疫治疗反应中发挥着重要作用。该风险模型可能预测HNSCC的预后和免疫治疗反应[6]。

在DNA修复缺陷和衰老条件下，来自骨髓（BM）瘦素受体（LepR+）生态位细胞的AREG损害了造血干细胞的维持。研究显示，来自BM生态位的LepR+细胞来源的AREG是介导BM生态位和HSCs之间在干细胞维持中的相互作用的因素。Brca2基因在LepR+细胞中特异性缺失的小鼠（LepR-Cre;Brca2fl/fl）表现出总HSCs和骨髓偏向HSCs频率的增加。此外，来自LepR-Cre;Brca2fl/fl小鼠的HSCs显示出再殖能力受损，供体来源的骨髓偏向HSCs的扩张增加，以及髓系产物的增加。Brca2缺陷的BM LepR+细胞表现出持续DNA损伤诱导的AREG过度产生。体外处理野生型HSCs或全身处理C57BL/6小鼠与重组AREG受损的再殖，导致HSC耗竭。相反，通过抗AREG中和抗体或LepR-Cre;Brca2fl/fl小鼠中Areg基因的缺失挽救了AREG引起的HSC缺陷。机制上，AREG激活了磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）/AKT/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路，促进了HSC循环，并损害了HSC静止。最后，研究显示，来自其他DNA修复缺陷和老年小鼠的BM LepR+生态位细胞也表现出持续的DNA损伤相关的AREG过表达，这会对HSC维持产生类似的负面影响。因此，研究者确定了一个在DNA修复缺陷和衰老条件下调节HSCs功能的重要因素[7]。

UPF1 RNA监测基因是NMD通路的核心元素，以细胞特异性方式影响广泛的生物学过程。在当前研究中，NMD通路对银屑病病变的贡献及其对角质形成细胞生物过程的调节作用已被报道。对两名银屑病患者皮肤鳞片进行的Sanger测序在UPF1基因中发现了两个mRNA突变（c.2935_2936insA和c.2030-2081del）。体细胞突变产生截断的UPF1蛋白，并在细胞中破坏NMD通路，导致NMD底物的上调。作为角质形成细胞中最丰富的表皮生长因子受体配体，可以得出结论，AREG mRNA是一种自然的NMD底物，依赖于其3'非翻译区序列。破坏的NMD以一种AREG依赖性但非等同的方式调节角质形成细胞稳态，这突出了NMD在角质形成细胞中的独特特征。通过靶向AREG mRNA的转录后，UPF1-NMD通路通过促进增殖一方面，另一方面通过凋亡和异常分化、迁移和炎症反应，导致角质形成细胞失衡，这表明NMD通路在角质形成细胞相关发病机制和皮肤疾病发展的完整过程中的作用[8]。

癌症相关成纤维细胞（CAFs）是肿瘤微环境的关键组成部分，并且显著促进了包括食管鳞状细胞癌（ESCC）在内的多种癌症的进展。研究发现，CAF介导的ESCC进展的机制，使用cDNA微阵列分析单独培养的ESCC细胞和与CAF共培养的细胞。观察到共培养的ESCC细胞中AREG的表达和分泌增加，以及其受体EGFR的表达和磷酸化增加。此外，AREG处理ESCC细胞通过EGFR-Erk/p38 MAPK信号通路增强了它们的存活和迁移。对人ESCC组织的免疫组织化学分析显示，在肿瘤侵袭前沿，AREG表达强度与CAF标记FAP的表达水平呈正相关。生物信息学分析证实，与正常组织相比，ESCC中AREG的表达显著上调。这些发现表明，AREG在CAF介导的ESCC进展中发挥着重要作用，并且可能是ESCC的新的治疗靶点[9]。

背景：EGFR（表皮生长因子受体）配体AREG和EREG已被认为是EGFR抗体有效性的预测因子。原发肿瘤样本中AREG和EREG表达水平对接受贝伐珠单抗治疗的患者的预后影响尚不清楚。患者和方法：在AIO KRK-0207试验中，对手术切除的原发肿瘤的FFPE肿瘤样本进行了AREG和EREG表达检测。AIO KRK-0207试验是一项随机III期研究，旨在调查在mCRC患者中，在奥沙利铂/氟尿嘧啶加贝伐珠单抗诱导治疗后，最佳的维持策略。调查了AREG和EREG水平与结果参数之间的关联，并考虑了RAS和BRAF突变。结果：共331个肿瘤样本具有可测量的AREG和EREG组织水平。在总人群中使用连续表达水平，较高的logAREG和logEREG水平与较长的总生存期（OS）相关（HR 0.80；p = 0.003和HR 0.78；p = 0.001，分别）。BRAF突变肿瘤亚组中的AREG和EREG水平明显低于野生型肿瘤。AREG和EREG表达的预后效果仅限于RAS和BRAF野生型亚群，而在RAS突变和BRAF突变亚组中未检测到预后效果。结论：在奥沙利铂/氟尿嘧啶加贝伐珠单抗治疗的患者中，低logAREG和logEREG水平与较短的OS相关。由于低AREG和EREG水平与BRAF突变相关，因此EREG和AREG水平的预后价值仅限于RAS和BRAF野生型亚群[10]。

综上所述，AREG是一种重要的EGFR配体，在多种生物学过程中发挥着重要作用，包括细胞存活、增殖和运动。AREG的异常表达与多种病理状况相关，包括炎症性和/或肿瘤性疾病。研究表明，AREG的调控机制涉及多种信号通路，包括Hippo-YAP信号通路、PI3K/AKT/mTOR通路和EGFR信号通路。AREG的异常表达还与癌症的预后相关，可以作为潜在的生物标志物和治疗靶点。AREG的研究有助于深入理解EGFR信号通路在疾病发生和发展中的作用，为疾病的诊断、治疗和预防提供新的思路和策略。