Zcchc24-KO 基因敲除小鼠

基因Zcchc24是一种编码含有两个锌指结构域的蛋白质的基因，这两个锌指结构域分别属于zf-CCHC和zf-3CxxC超家族。Zcchc24蛋白与脊椎动物同源物的氨基酸序列相似性超过84%。在X. laevis胚胎发育过程中，Zcchc24在原肠胚阶段的背侧中胚层表达，包括心脏前体区域。在神经胚阶段，Zcchc24在背侧区域表达为两条条纹，更精确地说，在体节形成的中胚层直到心脏中胚层。在早期尾芽阶段，Zcchc24在这些区域继续表达，但开始在迁移的神经嵴中表达。后来，这个基因在头部、鳃弓、心脏和体节中表达。Zcchc24蛋白中的锌指结构域及其动态的基因表达模式表明，Zcchc24可能参与心脏、体节和鳃弓形成/模式的调节，即参与细胞凋亡的调节[1]。

在TNBC中，ZCCHC24在间充质样TNBC群体中富集。ZCCHC24通过直接结合其mRNA中的顺式元件"UGUWHWWA"来促进与肿瘤发生和治疗耐药性相关的一组基因的表达，从而稳定它们。ZCCHC24的一个靶点ZEB1是一种转录因子，它促进癌症干细胞基因的表达，并反过来诱导ZCCHC24的表达。通过siRNAs敲低ZCCHC24显示出治疗作用，并减少了TNBC患者来源的异种移植中的间充质样细胞群。ZCCHC24的敲低还与BET抑制剂JQ1具有协同作用，可以抑制TNBC患者来源的异种移植中的肿瘤生长[2]。

在卵巢癌中，来自SECRETORY_PATHWAY的18个预后基因在TCGA和GEO数据集中均被发现。接下来，确定了两个簇（C1和C2），其中C1的预后较差，具有更高的免疫浸润。肿瘤相关通路，如PATHWAYS_IN_CANCER和B_CELL_RECEPTOR_SIGNALING_PATHWAY，在C1中富集。此外，C2适合免疫治疗。开发了一个四基因（DNAJA1、NDRG3、LUZP1和ZCCHC24）的特征，成功进行了验证。高水平RiskScore与较差的预后显著相关。在高RiskScore组中观察到增强的免疫浸润、增加的通路评分和不适当的免疫治疗。高和低RiskScore组具有不同的药物敏感性。免疫治疗数据集和全癌分析表明，低RiskScore组可能受益于免疫治疗。从内分泌信号通路的角度来看，确定了一个具有强大性能的稳健预后特征，这可以为卵巢癌的临床精确治疗提供线索[3]。

在PDAC中，通过RNA测序获得的PDAC miRNA特征表明，pre-miR-130b的两条链（miR-130b-5p，即乘客链和miR-130b-3p，即引导链）在肿瘤组织中显著下调。我们的功能实验表明，miR-130b-5p显着阻止了PDAC细胞系（PANC-1和SW1990）的恶性能力，例如，癌细胞增殖、迁移和侵袭。基于全基因组基因表达分析和计算机数据库搜索，共鉴定出103个可能的致癌靶基因。在这些可能的靶基因中，9个基因（EPS8、ZWINT、SMC4、LDHA、GJB2、ZCCHC24、TOP2A、ANLN和ADCY3）的高表达预测了PDAC患者的预后显著较差（5年总生存率，p<0.001）。此外，我们重点关注EPS8，因为其表达对患者预后（总生存率，p<0.0001）的影响最大。在PDAC临床标本中检测到EPS8的过表达。使用siEPS8进行的敲低实验表明，其过表达增强了癌细胞的增殖、迁移和侵袭。EPS8调节的下游RNA网络分析表明，MET、HMGA2、FERMT1、RARRES3、PTK2、MAD2L1和FLI1与PDAC的发病机制密切相关。抗肿瘤miR-130b-5p调节的基因与PDAC的分子发病机制密切相关。我们的方法，即发现抗肿瘤miRNAs及其靶RNA，将有助于探索这种恶性疾病的原因[4]。

在NAc中，我们发现7个CpG（假发现率<0.05），其中3个CpG位于以前通过血液研究发现的与血液吸烟DNAm生物标志物相关的基因附近：ZIC1、ZCCHC24和PRKDC。其他4个CpG是吸烟相关DNAm变化的新发现：ABLIM3、APCDD1L、MTMR6和CTCF。NAc中与吸烟相关的7个CpG均不由与吸烟易感性的遗传风险变异相关的基因变异驱动，这表明DNAm变化反映了吸烟的后果。我们的结果表明，NAc中存在与吸烟相关的DNAm变化，突出了作为外周生物标志物未检测到的CpG，这可能反映了大脑对吸烟暴露的特异性反应[5]。

在诱导多能性的过程中，选择性剪接（AS）经历了多阶段和动态变化，这是由多种RNA结合蛋白协调的。我们对成纤维细胞重新编程为多能性过程中发生的全转录组AS变化进行了分析。该分析揭示了AS的几个不同阶段，包括一个独特的剪接程序，该程序仅限于无转导诱导多能干细胞（iPSCs）。已证明选择性剪接因子Zcchc24、Esrp1、Mbnl1/2和Rbm47的表达变化有助于特定阶段的AS。RNA结合基序富集分析提供了对重组过程中不同RNA结合蛋白对AS组合调控的进一步见解。Esrp1的过表达增强了重新编程，部分原因是通过调节上皮特异性转录因子Grhl1的AS[6]。

肝细胞癌（HCC）是全球最常见的恶性肿瘤之一，也是癌症死亡的第三大原因。RNA结合蛋白（RBP）是一类广泛存在的蛋白质，它们结合RNA以调节代谢过程。RNA结合蛋白的表达与肝细胞癌患者的预后相关。从TCGA数据库中提取了肝细胞癌的RNA结合蛋白基因表达数据。首先，通过富集分析和火山图映射选择了差异表达的RBPs（DE RBPs）。然后，通过单因素Cox回归分析选择了与预后相关的RBP基因。进一步通过多因素Cox回归分析筛选了关键的预后相关RBPs，并获得了患者风险系数的公式。最后，根据患者的风险评分，建立了并验证了列线图。我们从每个样本的临床信息中提取了374个癌症组织样本和50个正常组织样本。通过富集分析，我们筛选出208个上调的RBPs和122个下调的RBPs。预后相关的高风险基因是EEF1E1、NOP56、UPF3B、SF3B4、SMG5、CD3EAP、BRCA1、BARD1、XPO5、CSTF2、EZH2、EXO1、RRP12、PRIM1、LIN28B、NROB1和TCOF1，而低风险基因是MRPL46、RCL1、MRPL54、CPEB3、IFIT5、PPARGC1A、EIF2AK4、SEPSECS、ACO1、SECISBP2 L和ZCCHC24。进一步对预后相关的RBPs进行多变量Cox回归分析，筛选出三个关键的预后相关RBPs，即BARD1、NR0B1和EIF2AK4。获得了患者风险系数的计算公式：风险评分=（1.207×BARD1 Exp）+（0.483×NR0B1 Exp）+（-0.720×EIF2AK4 Exp）。最后，根据风险评分建立了列线图，以预测从1到5年的患者生存时间。该列线图对预测肝细胞癌患者的生存时间具有良好的预测价值[7]。

ZCCHC24被确定为BET抑制剂在肿瘤和替代组织中的靶标参与监测的稳健药效学标志物。在多种癌症适应症和替代组织中，ZCCHC24是唯一一个由BET抑制剂表现出稳健和一致调节的基因。在多种癌症细胞系和异种移植肿瘤中，SERPINI1、ZCCHC24和ZMYND8等标记物被ABBV-075和其他BET抑制剂调节，但在血液和皮肤中未被调节。c-Myc的下调，这是一个广为人知的BET抑制剂靶点，主要限于血液恶性肿瘤细胞系。结合这里描述的HEXIM1和其他基因等特征良好的药效学标志物，可以更好地了解抑制BET家族蛋白的潜在疗效和毒性，并告知BET抑制剂开发计划早期的临床决策[8]。

综上所述，Zcchc24是一个重要的基因，其编码的蛋白在多种生物学过程中发挥作用。Zcchc24在胚胎发育、肿瘤发生和治疗、以及大脑对吸烟的反应中均有涉及。Zcchc24的表达和功能调节可能为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。