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CTM | 揭秘CCNB1IP1：神经母细胞瘤治疗的新希望

学学术经纬约 5 分钟
撰文 | 苗馨芳    责编 | 周叶斌
神经母细胞瘤（NB）是一种起源于交感神经系统的恶性肿瘤。尽管部分低风险和中风险的NB患者可以通过手术、化疗、放疗和免疫疗法等综合治疗手段实现长期生存，但高风险NB患者，尤其是那些存在MYCN基因扩增的患者，预后仍然较差，5年生存率低于50%。因此，研究MYCN驱动的NB恶性进展机制并制定针对高风险NB患者的治疗策略已成为NB治疗领域的关键课题。
CCNB1IP1是一种与细胞周期调控相关的蛋白质，最初被认为是与环状蛋白B1（Cyclin B1）相互作用的蛋白质，参与调节细胞周期进展。后来的研究发现，CCNB1IP1在一些恶性肿瘤中表达上调，如黑色素瘤和肝细胞癌。在神经母细胞瘤中，CCNB1IP1表达也被发现与MYCN基因的扩增和表达水平密切相关。此外，CCNB1IP1在NB患者中的表达水平与不良预后相关。然而，关于CCNB1IP1在NB中的功能及其与MYCN之间的关系尚不清楚，值得进一步研究。
近日，由杜前明和翟波团队发表于 Clinical and Translational Medicine 题为 CCNB1IP1 prevents uniquitination-mediated destabilization of MYCN and potentiates tumourigenesis of MYCN-amplificated neuroblastoma的文章， 通过研究CCNB1IP1与MYCN的相互作用，指出了CCNB1IP1可能成为MYCN扩增的高风险NB患者的一个潜在治疗靶点。

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本文采用了多种实验方法来研究CCNB1IP1在神经母细胞瘤（NB）中的作用及其与MYCN的关系，包括：1) 使用公共数据库分析CCNB1IP1在NB患者和细胞系中的表达模式；2) 通过细胞培养、转染和药物处理，研究CCNB1IP1对NB细胞生长、增殖和肿瘤形成的影响；3) 利用免疫印迹（IB）、免疫荧光（IF）、染色质免疫沉淀（ChIP）和共免疫沉淀（Co-IP）等技术，探讨CCNB1IP1与MYCN之间的相互作用及其调控机制；4) 通过构建小鼠异种移植瘤模型，研究CCNB1IP1对NB肿瘤生长的影响；5) 使用生物信息学方法预测CCNB1IP1与MYCN之间的相互作用。这些试验方法共同揭示了CCNB1IP1在MYCN扩增的NB中的作用及其调控机制。
首先，研究人员分析了CCNB1IP1在不同基因扩增状态的NB细胞和组织样本中的表达情况，发现CCNB1IP1在MYCN扩增的NB细胞和组织中表达上调，并与不良预后相关。这提示CCNB1IP1可能在MYCN扩增的NB中起到重要作用。接着，研究人员通过实验发现，CCNB1IP1能够促进MYCN扩增的NB细胞的增殖、生长和肿瘤形成。这进一步证实了CCNB1IP1在MYCN扩增的NB中的关键作用。

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图一：CCNB1IP1高表达与不良预后有关
在机制方面，作者发现MYCN直接调控CCNB1IP1的表达。通过实验，作者揭示了MYCN通过结合CCNB1IP1启动子区域的E-box序列直接激活其转录。而进一步的研究发现，CCNB1IP1通过抑制MYCN的泛素化降解来稳定MYCN蛋白。CCNB1IP1与MYCN之间的相互作用，且CCNB1IP1能阻止MYCN与E3泛素连接酶FBXW7的结合，从而抑制MYCN的泛素化降解。
再者， CCNB1IP1对NB细胞增殖和肿瘤生长的促进作用依赖于MYCN的表达。通过MYCN敲除实验，作者发现CCNB1IP1的促增殖和促肿瘤作用在MYCN缺失的情况下消失。

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图二：CCNB1IP1在体内与体外均依赖于MYCN促进NB细胞增殖和肿瘤生长
最后，作者揭示了CCNB1IP1通过竞争性结合MYCN，阻断FBXW7介导的MYCN泛素化降解的分子机制。通过突变实验和计算机模拟，作者发现CCNB1IP1的C末端结构域对其稳定MYCN蛋白和促进肿瘤生长的功能至关重要。

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图三：CCNB1IP1干扰FBXW7介导的MYCN泛素化降解机制
综上所述， CCNB1IP1在MYCN扩增的神经母细胞瘤（NB）中发挥重要作用，通过与FBXW7竞争性结合MYCN，阻止MYCN的泛素化降解，从而增强MYCN蛋白的稳定性。这使得CCNB1IP1与MYCN形成正反馈调控环路，协同促进NB细胞的增殖和肿瘤发生。研究认为，尽管尚未开发出针对CCNB1IP1的抑制剂，CCNB1IP1仍可能成为针对MYCN扩增的高风险NB患者的一个潜在治疗靶点，为未来的精准治疗提供了新的方向。
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*本文由深圳市拾玉儿童公益基金会“儿童肿瘤前沿”团队编译或约稿，文中图表均源引自文献原文。本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，未经允许禁止转载，作者拥有所有法定权利，违者必究。如需转载，请留言或联系[email protected]。本文旨在分享儿童肿瘤科研前沿成果，不是治疗方案推荐。如需获得疾病治疗方案指导，请前往正规医院就诊。
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原文摘要（Abstract）

Background: MYCN amplification as a common genetic alteration that correlates with a poor prognosis for neuroblastoma (NB) patients. However, given the challenge of directly targeting MYCN, indirect strategies to modulate MYCN by interfering with its cofactors are attractive in NB treatment. Although cyclin B1 interacting protein 1 (CCNB1IP1) has been found to be upregulated in MYCN-driven mouse NB tissues, its regulation with MYCN and collaboration in driving the biological behaviour of NB remains unknown.
Methods: To evaluate the expression and clinical significance of CCNB1IP1 in NB patients, public datasets, clinical NB samples and cell lines were explored. MTT, EdU incorporation, colony and tumour sphere formation assays, and a mouse xenograft tumour model were utilized to examine the biological function of CCNB1IP1. The reciprocal manipulation of CCNB1IP1 and MYCN and the underlying mechanisms involved were investigated by gain- and loss-of-function approaches, dual-luciferase assay, chromatin immunoprecipitation (CHIP) and co-immunoprecipitation (Co-IP) experiments.
Results: CCNB1IP1 was upregulated in MYCN-amplified (MYCN-AM) NB cell lines and patients-derived tumour tissues, which was associated with poor prognosis. Phenotypic studies revealed that CCNB1IP1 facilitated the proliferation and tumourigenicity of NB cells in cooperation with MYCN in vitro and in vivo. Mechanistically, MYCN directly mediates the transcription of CCNB1IP1, which in turn attenuated the ubiquitination and degradation of MYCN protein, thus enhancing CCNB1IP1-MYCN cooperativity. Moreover, CCNB1IP1 competed with F box/WD-40 domain protein 7 (FBXW7) for MYCN binding and enabled MYCN-mediated tumourigenesis in a C-terminal domain-dependent manner.
Conclusions: Our study revealed a previously uncharacterized mechanism of CCNB1IP1-mediated MYCN protein stability and will provide new prospects for precise treatment of MYCN-AM NB based on MYCN-CCNB1IP1 interaction.
Keywords: F box/WD-40 domain protein 7; MYCN amplification; cyclin B1 interacting protein 1; neuroblastoma; ubiquitination.
DOI:10.1002/ctm2.1328
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