Tác động của NDUFAF6 đến tiên lượng ung thư vú: kết nối điều hòa ty thể với phản ứng miễn dịch và biểu hiện PD-L1

Cancer Cell International - Tập 24 Số 1
Baohong Jiang1, Shuangyan Wu2, Lijun Zeng2, Yu Tang2, Lan Luo2, Liu Ouyang2, Wenjie Feng2, Ye Tan2, Yuehua Li2
1Department of Pharmacy, The First Affiliated Hospital, Hengyang Medical School, University of South China, Hengyang, Hunan, People's Republic of China
2Department of Oncology, The First Affiliated Hospital, Hengyang Medical School, University of South China, Hengyang, Hunan, People's Republic of China

Tóm tắt

Tóm tắt Đặt vấn đề Ung thư vú là một vấn đề sức khỏe toàn cầu lớn, và luôn có sự tìm kiếm các dấu ấn sinh học mới để dự đoán tiên lượng của bệnh này. Protein ty thể NDUFAF6, trước đây đã được nghiên cứu trong ung thư gan, hiện đang được khám phá về vai trò của nó trong ung thư vú. Nghiên cứu này nhằm tìm hiểu biểu hiện và ý nghĩa chức năng của NDUFAF6 trong ung thư vú bằng cách sử dụng các cơ sở dữ liệu khác nhau và các mô hình thực nghiệm. Phương pháp Chúng tôi đã phân tích các mẫu ung thư vú từ cơ sở dữ liệu The Cancer Genome Atlas (TCGA), Gene Expression Omnibus (GEO), và Human Protein Atlas (HPA), bổ sung bằng ph staining miễn dịch (IHC) để đánh giá biểu hiện NDUFAF6. Mô hình chuột xenograft tế bào ung thư vú đã được sử dụng để đánh giá sự phát triển khối u, quá trình apoptosis, và biểu hiện NDUFAF6. Xác suất sống sót được ước lượng thông qua đồ thị Kaplan–Meier và phân tích hồi quy Cox. Một mạng lưới Tương tác Protein-Protein (PPI) đã được xây dựng, và các gen biểu hiện khác biệt liên quan đến NDUFAF6 đã được phân tích bằng cách sử dụng GO, KEGG, và GSEA. Mối quan hệ giữa biểu hiện NDUFAF6, các điểm kiểm soát miễn dịch, và sự xâm nhập của tế bào miễn dịch cũng đã được đánh giá. Kết quả NDUFAF6 được phát hiện có biểu hiện quá mức ở bệnh nhân ung thư vú và trong mô hình chuột xenograft. Biểu hiện của nó có mối tương quan với các đặc điểm lâm sàng kém hơn và tiên lượng xấu. Biểu hiện NDUFAF6 là một yếu tố dự đoán độc lập cho các kết quả ung thư vú trong cả phân tích đơn biến và đa biến. Về mặt chức năng, NDUFAF6 liên quan đến một số con đường liên quan đến miễn dịch. Quan trọng là, biểu hiện NDUFAF6 có mối tương quan với nhiều loại tế bào miễn dịch xâm nhập và các điểm kiểm soát miễn dịch, đặc biệt là việc thúc đẩy biểu hiện PD-L1 bằng cách ức chế con đường tín hiệu NRF2. Kết luận Nghiên cứu xác lập NDUFAF6 như một dấu ấn sinh học tiên lượng tiềm năng trong ung thư vú. Cơ chế hoạt động của nó, liên quan đến việc ức chế NRF2 để tăng cường biểu hiện PD-L1, làm nổi bật tầm quan trọng của nó trong tiến triển của bệnh và khả năng trở thành mục tiêu cho liệu pháp miễn dịch.

Từ khóa

#ung thư vú #dấu ấn sinh học #NDUFAF6 #miễn dịch #PD-L1 #biểu hiện gen

Tài liệu tham khảo

Killow V, Lin J, Ingledew PA. The past and present of breast cancer resources: a re-evaluation of the quality of online resources after eight years. Cureus. 2022;14(8): e28120. https://doi.org/10.7759/cureus.28120.

Ghazimoradi MH, Babashah S. The role of CircRNA/miRNA/mRNA axis in breast cancer drug resistance. Front Oncol. 2022;12: 966083. https://doi.org/10.3389/fonc.2022.966083.

Siegel RL, Miller KD, Fuchs HE, Jemal A. Cancer statistics, 2021 [published correction appears in CA Cancer J Clin. 2021 Jul;71(4):359]. CA Cancer J Clin. 2021;71(1):7–33. https://doi.org/10.3322/caac.21654.

Gao C, Zhuang J, Zhou C, et al. SNP mutation-related genes in breast cancer for monitoring and prognosis of patients: A study based on the TCGA database. Cancer Med. 2019;8(5):2303–12. https://doi.org/10.1002/cam4.2065.

Sridharan S, Howard CM, Tilley AMC, et al. Novel and alternative targets against breast cancer stemness to combat chemoresistance. Front Oncol. 2019;9:1003. https://doi.org/10.3389/fonc.2019.01003.

Atashgaran V, Wrin J, Barry SC, Dasari P, Ingman WV. Dissecting the biology of menstrual cycle-associated breast cancer risk. Front Oncol. 2016;6:267. https://doi.org/10.3389/fonc.2016.00267.

Gremke N, Griewing S, Kalder M, Kostev K. Positive association between body height and breast cancer prevalence: a retrospective study with 135,741 women in Germany. Breast Cancer Res Treat. 2022;196(2):349–54. https://doi.org/10.1007/s10549-022-06730-0.

Oshi M, Patel A, Wu R, et al. Enhanced immune response outperform aggressive cancer biology and is associated with better survival in triple-negative breast cancer. NPJ Breast Cancer. 2022;8(1):92. https://doi.org/10.1038/s41523-022-00466-2.

Yu S, Zhao J, Wang M, et al. The correlation between neutrophil-to-lymphocyte ratio, carcinoembryonic antigen, and carbohydrate antigen 153 levels with chemotherapy-related cognitive impairment in early-stage breast cancer patients. Front Med (Lausanne). 2022;9: 945433. https://doi.org/10.3389/fmed.2022.945433.

Shimkhada R, Attai D, Scheitler AJ, Babey S, Glenn B, Ponce N. Using a Twitter chat to rapidly identify barriers and policy solutions for metastatic breast cancer care: qualitative study. JMIR Public Health Surveill. 2021;7(1): e23178. https://doi.org/10.2196/23178.

Khaire AS, Wimberly CE, Semmes EC, Hurst JH, Walsh KM. An integrated genome and phenome-wide association study approach to understanding Alzheimer’s disease predisposition. Neurobiol Aging. 2022;118:117–23. https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2022.05.011.

Pagliarini DJ, Calvo SE, Chang B, et al. A mitochondrial protein compendium elucidates complex I disease biology. Cell. 2008;134(1):112–23. https://doi.org/10.1016/j.cell.2008.06.016.

McKenzie M, Tucker EJ, Compton AG, et al. Mutations in the gene encoding C8orf38 block complex I assembly by inhibiting production of the mitochondria-encoded subunit ND1. J Mol Biol. 2011;414(3):413–26. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2011.10.012.

Millburn GH, Crosby MA, Gramates LS, Tweedie S, FlyBase Consortium. FlyBase portals to human disease research using Drosophila models. Dis Model Mech. 2016;9(3):245–52. https://doi.org/10.1242/dmm.023317.

Dunn PJ, Harvey NR, Maksemous N, et al. Investigation of mitochondrial related variants in a cerebral small vessel disease cohort. Mol Neurobiol. 2022;59(9):5366–78. https://doi.org/10.1007/s12035-022-02914-3.

Hartmannová H, Piherová L, Tauchmannová K, et al. Acadian variant of Fanconi syndrome is caused by mitochondrial respiratory chain complex I deficiency due to a non-coding mutation in complex I assembly factor NDUFAF6. Hum Mol Genet. 2016;25(18):4062–79. https://doi.org/10.1093/hmg/ddw245.

Lemire BD. Evolution, structure and membrane association of NDUFAF6, an assembly factor for NADH:ubiquinone oxidoreductase (Complex I). Mitochondrion. 2017;35:13–22. https://doi.org/10.1016/j.mito.2017.04.005.

Lu H, Zhu Q. Identification of key biological processes, pathways, networks, and genes with potential prognostic values in hepatocellular carcinoma using a bioinformatics approach. Cancer Biother Radiopharm. 2021;36(10):837–49. https://doi.org/10.1089/cbr.2019.3327.

Wang X, Kuang W, Ding J, et al. Systematic identification of the RNA-binding protein STAU2 as a key regulator of pancreatic adenocarcinoma. Cancers (Basel). 2022;14(15):3629. https://doi.org/10.3390/cancers14153629.

Yi K, Cui X, Liu X, et al. PTRF/Cavin-1 as a novel RNA-binding protein expedites the NF-κB/PD-L1 axis by stabilizing lncRNA NEAT1, contributing to tumorigenesis and immune evasion in glioblastoma. Front Immunol. 2022;12: 802795. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.802795.

Wei M, Liu X, Cao C, et al. An engineered PD-1-based and MMP-2/9-oriented fusion protein exerts potent antitumor effects against melanoma. BMB Rep. 2018;51(11):572–7. https://doi.org/10.5483/BMBRep.2018.51.11.076.

Schreiber AR, Kagihara JA, Weiss JA, et al. Clinical outcomes for patients with metastatic breast cancer treated with immunotherapy agents in phase I clinical trials. Front Oncol. 2021;11: 640690. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.640690.

Masoud R, Reyes-Castellanos G, Lac S, et al. Targeting mitochondrial complex i overcomes chemoresistance in high OXPHOS pancreatic cancer. Cell Rep Med. 2020;1(8): 100143. https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2020.100143.

Gentric G, Kieffer Y, Mieulet V, et al. PML-regulated mitochondrial metabolism enhances chemosensitivity in human ovarian cancers. Cell Metab. 2019;29(1):156-173.e10. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2018.09.002.

Mao W, Xiong G, Wu Y, et al. RORα suppresses cancer-associated inflammation by repressing respiratory complex I-dependent ROS generation. Int J Mol Sci. 2021;22(19):10665. https://doi.org/10.3390/ijms221910665.

Tascioglu Aliyev A, Panieri E, Stepanić V, Gurer-Orhan H, Saso L. Involvement of NRF2 in breast cancer and possible therapeutical role of polyphenols and melatonin. Molecules. 2021;26(7):1853. https://doi.org/10.3390/molecules26071853.

Yoshihara K, Shahmoradgoli M, Martínez E, et al. Inferring tumour purity and stromal and immune cell admixture from expression data. Nat Commun. 2013;4:2612. https://doi.org/10.1038/ncomms3612.

Bindea G, Mlecnik B, Tosolini M, et al. Spatiotemporal dynamics of intratumoral immune cells reveal the immune landscape in human cancer. Immunity. 2013;39(4):782–95. https://doi.org/10.1016/j.immuni.2013.10.003.

Payandeh Z, PirpourTazehkand A, Mansoori B, et al. The impact of Nrf2 silencing on Nrf2-PD-L1 axis to overcome oxaliplatin resistance and migration in colon cancer cells. Avicenna J Med Biotechnol. 2021;13(3):116–22. https://doi.org/10.18502/ajmb.v13i3.6371.

Adinew GM, Messeha SS, Taka E, Badisa RB, Soliman KFA. Anticancer effects of thymoquinone through the antioxidant activity, upregulation of Nrf2, and downregulation of PD-L1 in triple-negative breast cancer cells. Nutrients. 2022;14(22):4787. https://doi.org/10.3390/nu14224787.

Sung H, Ferlay J, Siegel RL, et al. Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):209–49. https://doi.org/10.3322/caac.21660.

Lee SH, Lee JS, Park JH, Yoon S, Lee KY, Kim HS. Glycolytic metabolic remodeling by the truncate of glioma-associated oncogene homolog 1 in triple-negative breast cancer cells. J Cancer. 2022;13(10):3031–43. https://doi.org/10.7150/jca.72793.

Pan QF, Ouyang WW, Zhang MQ, He S, Yang SY, Zhang J. Chondroitin polymerizing factor predicts a poor prognosis and promotes breast cancer progression via the upstream TGF-β1/SMAD3 and JNK axis activation. J Cell Commun Signal. 2023;17(1):89–102. https://doi.org/10.1007/s12079-022-00684-0.

Roussos Torres ET. Revival and recharacterization of a preclinical model of hormone-dependent breast cancer to study immunotherapy. Cancer Immunol Res. 2022;10(6):672–3. https://doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-22-0315.

Wu J, Liu X, Reeser JAW, et al. Stromal p53 regulates breast cancer development, the immune landscape, and survival in an oncogene-specific manner. Mol Cancer Res. 2022;20(8):1233–46. https://doi.org/10.1158/1541-7786.MCR-21-0960.

Liu D, Hofman P. Expression of NOTCH1, NOTCH4, HLA-DMA and HLA-DRA is synergistically associated with T cell exclusion, immune checkpoint blockade efficacy and recurrence risk in ER-negative breast cancer. Cell Oncol (Dordr). 2022;45(3):463–77. https://doi.org/10.1007/s13402-022-00677-6.

Kim J, Lee J, Jang DH. NDUFAF6-related Leigh syndrome caused by rare pathogenic variants: a case report and the focused review of literature. Front Pediatr. 2022;10: 812408. https://doi.org/10.3389/fped.2022.812408.

Teles Alves I, Hartjes T, McClellan E, et al. Next-generation sequencing reveals novel rare fusion events with functional implication in prostate cancer. Oncogene. 2015;34(5):568–77. https://doi.org/10.1038/onc.2013.591.

Šterclová M, Doubek M, Doubková M. Familial pulmonary fibrosis—guidelines for diagnostics and treatment. Vnitr Lek. 2020;66(6):365–70.

Lu N, Guan X, Bao W, Fan Z, Zhang J. Breast cancer combined prognostic model based on lactate metabolism genes. Medicine (Baltimore). 2022;101(51): e32485. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000032485.

Koster KL, Huober J, Joerger M. New antibody-drug conjugates (ADCs) in breast cancer-an overview of ADCs recently approved and in later stages of development. Explor Target Antitumor Ther. 2022;3(1):27–36. https://doi.org/10.37349/etat.2022.00069.

Gadi V, Shetty SR. Potential of anti-inflammatory molecules in the chemoprevention of breast cancer. Recent Adv Inflamm Allergy Drug Discov. 2022;16(2):60–76. https://doi.org/10.2174/2772270816666220829090716.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Cancer Cell International

Tập 24 Số 1

Thông tin tác giả