Aatf,即凋亡拮抗转录因子(Apoptosis Antagonizing Transcription Factor),是一种与RNA聚合酶II相互作用的转录因子,在真核生物中高度保守。它是一种多功能蛋白质,除了作为转录共激活因子调节基因表达外,还在细胞周期调控中发挥双重作用。Aatf通过从视网膜母细胞瘤蛋白-E2F转录因子(Rb-E2F)复合物和特异性蛋白1(Sp1)转录因子中取代组蛋白脱乙酰酶1(HDAC1)来调节细胞周期,分别确保细胞在细胞周期的不同检查点进行增殖和生长抑制。Aatf是多种细胞反应(如增殖、凋亡和存活)的重要调节因子。研究表明,Aatf通过诱导细胞周期阻滞、自噬或凋亡抑制来保护细胞免受多种应激刺激,如DNA损伤、内质网应激、缺氧或葡萄糖剥夺。此外,Aatf在多种癌症中起着关键调节作用,通过保护癌细胞免受凋亡诱导、促进细胞增殖或通过自噬促进细胞存活来促进肿瘤发生。最近的研究揭示了Aatf在核糖体生物合成中的关键作用,并提供了Aatf在心肌梗死、神经疾病和肾单位发育不良中的细胞保护作用的见解[1]。
Aatf在DNA损伤反应(DDR)中发挥着重要作用,它通过抑制p53介导的促凋亡基因的转录和促进细胞周期阻滞来影响DDR信号传导。Aatf抑制p53的表达,并通过直接与p53蛋白结合和转激活抗凋亡基因来抑制其促凋亡活性。在各种器官的实体瘤和血液肿瘤中,通过过表达Aatf来利用这种功能。Aatf的拷贝数增加和表达水平升高与恶性肿瘤的预后较差或复发相关。最近的研究揭示了Aatf影响DDR和增殖的分子机制。Aatf在激光消融后直接定位于DNA损伤部位,并与DNA修复蛋白相互作用。此外,Aatf的耗竭导致DNA损伤增加,以及增殖活性和遗传毒性耐受性的降低。有趣的是,鉴于核糖体应激在调节p53中的作用,最近的研究确定了Aatf作为核糖体RNA结合蛋白,并阐明了其在rRNA加工和核糖体生物合成中的重要作用[2]。
Che-1/AATF是一种核蛋白,与RNA聚合酶II结合,在包括转录控制、细胞周期调节、DNA损伤反应和凋亡在内的多种基本过程中发挥作用。Che-1/AATF被认为是p53表达和活性的重要内源性调节因子,在多种生物过程中发挥作用。值得注意的是,这种调节最近也被观察到在突变型p53(mtp53)上。Che-1/AATF的耗竭显著降低了多种肿瘤中突变型p53的表达,使细胞更容易成为化疗治疗的目标[3]。
mRNA的5-甲基胞嘧啶(m5C)修饰调节多种肿瘤的进展。NSUN2介导的mRNA m5C修饰调节肝细胞癌(HCC)的进展。NSUN2的表达在HCC组织中升高。有趣的是,许多基因的表达与NSUN2的表达呈正相关,包括GRB2、RNF115、AATF、ADAM15、RTN3和HDGF。实时PCR检测进一步显示,HCC细胞中NSUN2表达下调时,GRB2、RNF115和AATF的mRNA表达显著下降。此外,NSUN2可以通过调节Ras信号通路来调节HCC细胞对索拉非尼的敏感性。此外,敲低NSUN2导致细胞周期阻滞。总的来说,我们的研究证明了NSUN2在HCC进展中的重要作用[4]。
肝细胞癌(HCC)是一种常见癌症,死亡率极高。因此,迫切需要筛选HCC的关键生物标志物来预测预后和开发更个性化的治疗方案。最近,Aatf被报道为HCC的一个重要因素。我们的目标是建立一个基因签名来预测HCC患者的总生存率。首先,我们检查了AATF在基因表达综合数据库(GEO)、癌症基因组图谱(TCGA)和国际癌症基因组联盟(ICGC)数据库中的表达水平。通过泊松相关系数,在TCGA数据集中识别出与AATF共表达的基因,用于建立生存预测的基因签名。然后,在ICGC数据集中验证了该基因签名的预后意义,并用于建立临床实践中的综合预后模型。从三个公共数据库下载了2521例HCC患者的基因表达数据和临床信息。HCC组织中AATF的表达高于匹配的正常肝脏组织。通过泊松相关系数识别出644个与AATF共表达的基因,通过单变量和多变量最小绝对收缩和选择算子Cox回归分析建立了三个基因签名(KIF20A、UCK2和SLC41A3)。然后,使用这三个基因签名建立一个综合列线图用于临床实践。基于三个基因签名的综合列线图可以很好地预测HCC患者的总生存率。这三个基因签名可能是HCC的潜在治疗靶点[5]。
血管生成是肝肿瘤生长和转移的关键因素,因此是肝细胞癌(HCC)的一个潜在治疗靶点。本研究旨在确定凋亡拮抗转录因子(AATF)在肿瘤血管生成中的关键作用及其在HCC中的潜在机制。通过qRT-PCR和免疫组织化学分析HCC组织中AATF的表达。在人类HCC细胞中建立了稳定对照和AATF敲低(KD)克隆。通过增殖、侵袭、迁移、鸡绒毛膜尿囊膜(CAM)测定、明胶酶测定和免疫印迹技术确定了AATF抑制对血管生成过程的影响。我们发现,与相邻的正常肝脏组织相比,人类HCC组织中AATF的水平较高,并且与HCC的分期和肿瘤分级相关。在QGY-7703细胞中抑制AATF导致色素上皮衍生因子(PEDF)的水平高于对照组,这是由于基质金属蛋白酶活性的降低。AATF KD细胞的条件培养基抑制了人脐静脉内皮细胞的增殖、迁移和侵袭以及鸡绒毛膜尿囊膜的血管生成。此外,AATF抑制抑制了VEGF介导的下游信号通路,该通路负责内皮细胞存活和血管通透性、细胞增殖和迁移,从而促进血管生成。值得注意的是,PEDF抑制有效地逆转了AATF KD的抗血管生成作用。我们的研究首次证明,基于抑制AATF以破坏肿瘤血管生成的治疗策略可能成为HCC治疗的有希望的方法[6]。
凋亡拮抗转录因子(AATF)的失调与多种癌症有关。然而,其在人头颈部鳞状细胞癌(HNSCC)中的作用尚不清楚。本研究旨在探讨AATF在头颈部鳞状细胞癌组织和细胞系中的表达模式和生物学作用。免疫组化用于检测119例HNSCC样本中AATF蛋白的水平。通过CCK-8、集落形成、Annexin V/PI染色、Western印迹和RNA测序来检查细胞增殖、凋亡和潜在的潜在机制的变化。免疫组化染色显示,HNSCC中AATF水平升高,并且AATF水平升高与较高的分期相关。TCGA和Oncomine数据表明,与正常组织相比,HNSCC中AATF表达上调。TCGA数据还表明,AATF表达升高与患者生存率较差相关。AATF的过表达上调了FaDu和Detroit 562细胞系中的细胞生长和集落形成能力,而AATF siRNA降低了细胞增殖率和集落数量。AATF的过表达还降低了顺铂的敏感性,下调了顺铂诱导的细胞凋亡。从机制上讲,AATF的过表达上调了survivin的表达,而AATF敲低下调了survivin的表达。RNA测序(RNA-seq)和基因集富集分析(GSEA)表明,AATF敲低降低了STAT3信号传导。Western印迹显示,AATF过表达上调了STAT3的磷酸化,而AATF敲低下调了STAT3的磷酸化。基于TCGA数据分析,AATF和survivin mRNA之间存在正相关。使用抑制剂阻断STAT3信号传导下调了survivin的表达,并大大消除了AATF对survivin的影响。我们的结果表明,人类HNSCC中AATF过表达。AATF通过调节STAT3/survivin信号传导可能促进顺铂耐药性和降低凋亡。AATF可能是HNSCC的一个潜在治疗靶点[7]。
HIV-1感染在细胞水平的结局取决于细胞核苷酸适应性免疫机制(涉及非编码micro RNAs(miRNAs))和HIV-1抑制这种宿主细胞免疫的进攻策略之间协调的平衡。在这方面,该综述解释了由HIV-1基因组独特且明显编码的新型miRNA的重要性,这种miRNA具有特异性靶向细胞AATF基因的能力,该基因在维持对抗HIV-1入侵的核酸水平适应性免疫中发挥着至关重要的作用[8]。
凋亡拮抗转录因子(AATF)参与转录调节、细胞周期控制、DNA损伤反应和细胞死亡程序的执行。它还直接与核激素受体结合,以增强它们的转录激活。这项研究突出了AATF基因在乳腺癌发病机制中的RNomics:RNA干扰导致MCF-7乳腺癌细胞中AATF mRNA表达降低64%,AATF蛋白表达降低47%。转染后细胞增殖降低41%,并伴有30%MCF-7细胞的凋亡诱导。促凋亡基因(Bax、Bag4、Fas、Faslg、Fadd、Casp5、Casp6、Abl 1、Apaf1、Bcl2l 11、Card4、-6、-8、Bnip2和Bnip3l)上调,而抗凋亡基因(Bcl2、Mcl1dc、TNF、Pycard、Tradd、Bcl2A1和Birc1)下调,以及雌激素受体mRNA(42%)和蛋白表达(30%)下调。在正常的非恶性乳腺上皮细胞(MCF-10A)中,凋亡诱导仅为18%,ER蛋白表达下降9%。因此,AATF沉默可用于在乳腺癌细胞中诱导凋亡和调节ER表达,以进行治疗干预[9]。
在多发性骨髓瘤(MM)中,几种类型的应激促进三链RNA:DNA杂交体(称为R-环)的形成。这些结构的清除不足会促进基因组不稳定性和DNA损伤,最终导致癌症表型的建立。Paraspeckle装配体参与R-环的解析并保持基因组稳定性,然而,这种机制的主要决定因素仍然未知。本研究发现,在多发性骨髓瘤(MM)中,AATF/Che-1(Che-1),一种对转录调节至关重要的RNA结合蛋白,通过长链非编码RNA NEAT1_2(NEAT1)与paraspeckles相互作用,并直接定位于R-环上。我们系统地表明,Che-1的耗竭导致RNA:DNA杂交体显著积累。我们提供了证据表明,这种解析R-环的失败导致系统性炎症反应的持续激活,其特征是干扰素(IFN)基因表达特征的激活。此外,患者细胞中R-环水平和paraspeckle基因的mRNA表达水平与多发性骨髓瘤的进展呈线性相关。此外,患者中干扰素基因表达特征的表达升高与明显的预后较差相关。总的来说,我们的研究表明,Che-1/NEAT1的协同作用通过促进R-环的清除,在多发性骨髓瘤中防止过度的炎症信号传导[10]。
综上所述,AATF是一种重要的转录因子,在细胞周期调控、DNA损伤反应、细胞凋亡和肿瘤发生中发挥着重要作用。它通过与DNA损伤修复蛋白的相互作用、调节p53信号传导和核糖体生物合成等多种机制来影响细胞命运。AATF的表达和功能失调与多种癌症的发生和发展相关,使其成为一个潜在的治疗靶点。未来的研究需要进一步阐明AATF在不同癌症类型中的作用机制,并探索基于AATF抑制的治疗策略。
参考文献:
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3. Bruno, Tiziana, Iezzi, Simona, Fanciulli, Maurizio. 2016. Che-1/AATF: A Critical Cofactor for Both Wild-Type- and Mutant-p53 Proteins. In Frontiers in oncology, 6, 34. doi:10.3389/fonc.2016.00034. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/26913241/
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5. Liu, Jun, Lu, Jianjun, Ma, Zhanzhong, Li, Wenli. 2020. A Nomogram Based on a Three-Gene Signature Derived from AATF Coexpressed Genes Predicts Overall Survival of Hepatocellular Carcinoma Patients. In BioMed research international, 2020, 7310768. doi:10.1155/2020/7310768. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32382568/
6. Suresh, Diwakar, Srinivas, Akshatha N, Prashant, Akila, Santhekadur, Prasanna K, Kumar, Divya P. 2023. AATF inhibition exerts antiangiogenic effects against human hepatocellular carcinoma. In Frontiers in oncology, 13, 1130380. doi:10.3389/fonc.2023.1130380. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37361585/
7. Fu, Lin, Jin, Quanxiu, Dong, Qianze, Li, Qingchang. 2021. AATF is Overexpressed in Human Head and Neck Squamous Cell Carcinoma and Regulates STAT3/Survivin Signaling. In OncoTargets and therapy, 14, 5237-5248. doi:10.2147/OTT.S333134. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34785906/
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9. Sharma, Monika. 2013. Apoptosis-antagonizing transcription factor (AATF) gene silencing: role in induction of apoptosis and down-regulation of estrogen receptor in breast cancer cells. In Biotechnology letters, 35, 1561-70. doi:10.1007/s10529-013-1257-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23801113/
10. Bruno, Tiziana, Corleone, Giacomo, Catena, Valeria, Passananti, Claudio, Fanciulli, Maurizio. 2022. AATF/Che-1 localizes to paraspeckles and suppresses R-loops accumulation and interferon activation in Multiple Myeloma. In The EMBO journal, 41, e109711. doi:10.15252/embj.2021109711. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35929179/