ARMT1,也称为酸性残基甲基转移酶1,是一种蛋白质羧基甲基转移酶,主要在增殖细胞核抗原(PCNA)中发挥其功能。它在乳腺癌细胞中具有重要作用,可以影响细胞的生存和DNA损伤反应。ARMT1的基因编码产物具有与SAM依赖性甲基转移酶相似的结构特征,并通过自动甲基化来负调节其活性,从而实现细胞内控制。ARMT1的表达下调会影响乳腺癌细胞对紫外线、阿霉素和甲基甲烷磺酸等基因毒性应激的反应,导致细胞对DNA损伤的敏感度增加或降低,这表明ARMT1在DNA损伤反应(DDR)中发挥着重要作用[2]。
在乳腺癌中,ARMT1基因的融合转录本已被证明具有重要的预后价值。研究表明,在原发性乳腺癌患者中,ESR1-CCDC170融合转录本的存在与无病生存期(DFS)和总生存期(OS)的缩短相关。在多变量分析中,这种融合转录本被证明是一个独立的预后因素,与DFS和OS的降低相关。然而,在预测队列中,没有发现任何ESR1融合转录本与一线内分泌治疗(ET)的反应相关[1]。
此外,ARMT1基因的结构和底物特异性表明,它是一种DUF89家族的损伤控制磷酸酶。ARMT1蛋白的晶体结构显示,它包含一个核心α-β-α折叠结构,具有一个活性位点结合的金属离子和一个α螺旋束N末端帽,这些是亚家族III DUF89域的保守特征。ARMT1的生化活性与之前特征化的酿酒酵母同源物相似,具有体外磷酸酶活性,并受到二价阳离子的支持,包括Co2+、Ni2+、Mn2+或Mg2+。研究表明,ARMT1的磷酸酶活性可能在限制磷酸-糖苷类物质及其相关损伤代谢产物的积累方面发挥作用[3]。
在骨肿瘤微环境中,ARMT1的表达受到抑制。研究表明,在乳腺癌细胞中,来源于患者骨髓间充质干细胞(BMSCs)的条件培养基(CM)可以下调ARMT1的表达。这种抑制可能是由于ARMT1的启动子和/或远端增强子(ENH1)上的RNA聚合酶II占据和H3K27Ac水平降低导致的。BMSC-CM还可以抑制ARMT1邻近基因ESR1和SYNE1的表达,表明BMSCs可以通过转录共抑制ARMT1及其邻近基因,从而影响ER的表达和活性[4]。
此外,ARMT1基因突变还可以产生新的抗原表位,这些表位可以成为肿瘤疫苗的候选。在一项研究中,研究人员发现了一个黑色素瘤患者的ARMT1基因突变,该突变产生了一个新的抗原表位,该表位可以有效地诱导细胞毒性T细胞反应。这一发现可能有助于开发新一代的肿瘤疫苗,为癌症治疗提供新的策略[5]。
综上所述,ARMT1是一种在DNA损伤反应和肿瘤发生中发挥重要作用的蛋白质羧基甲基转移酶。ARMT1的表达和活性受到多种因素的调节,包括基因融合、DNA损伤和肿瘤微环境。ARMT1的研究有助于深入理解其生物学功能和在疾病发生中的作用,为肿瘤的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Vitale, Silvia R, Ruigrok-Ritstier, Kirsten, Timmermans, A Mieke, Sieuwerts, Anieta M, Jansen, Maurice P H M. 2022. The prognostic and predictive value of ESR1 fusion gene transcripts in primary breast cancer. In BMC cancer, 22, 165. doi:10.1186/s12885-022-09265-1. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35151276/
2. Perry, J Jefferson P, Ballard, Gregory D, Albert, Alexandra E, Malkas, Linda H, Hoelz, Derek J. 2015. Human C6orf211 encodes Armt1, a protein carboxyl methyltransferase that targets PCNA and is linked to the DNA damage response. In Cell reports, 10, 1288-96. doi:10.1016/j.celrep.2015.01.054. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25732820/
3. Dennis, Taylor N, Kenjić, Nikola, Kang, Amrik S, Clarke, Steven G, Perry, J Jefferson P. 2020. Human ARMT1 structure and substrate specificity indicates that it is a DUF89 family damage-control phosphatase. In Journal of structural biology, 212, 107576. doi:10.1016/j.jsb.2020.107576. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32682077/
4. Lung, David K, Warrick, Jay W, Hematti, Peiman, Miyamoto, Shigeki, Alarid, Elaine T. . Bone Marrow Stromal Cells Transcriptionally Repress ESR1 but Cannot Overcome Constitutive ESR1 Mutant Activity. In Endocrinology, 160, 2427-2440. doi:10.1210/en.2019-00299. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31504407/
5. Nonomura, Chizu, Otsuka, Masaki, Kondou, Ryota, Yamaguchi, Ken, Akiyama, Yasuto. 2019. Identification of a neoantigen epitope in a melanoma patient with good response to anti-PD-1 antibody therapy. In Immunology letters, 208, 52-59. doi:10.1016/j.imlet.2019.02.004. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30880120/