在癌症的世界里，尤因肉瘤（Ewing sarcoma，ES）如同一个凶狠的 “恶魔”，它主要在儿童和年轻人中肆虐，是一种侵袭性很强的骨癌。其背后的 “罪魁祸首” 是致癌融合蛋白 EWSR1::FLI1，这个特殊的蛋白在正常细胞中不见踪影，所以成为了极具吸引力的治疗靶点。然而，它就像一个 “狡猾的对手”，作为转录因子，缺乏酶活性，常规的小分子抑制剂对它束手无策，这使得直接抑制它的尝试大多以失败告终。因此，寻找那些能促进 EWSR1::FLI1 表达，且抑制它们就能降低 EWSR1::FLI1 蛋白水平和功能的潜在药物靶点，就成了医学研究领域的当务之急。
在这场与尤因肉瘤的 “战斗” 中，美国马萨诸塞大学陈医学院（University of Massachusetts Chan Medical School）等机构的研究人员挺身而出，展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为尤因肉瘤的治疗带来了新的希望。
研究人员为了找到治疗尤因肉瘤的新靶点，采用了多种关键技术方法。首先是基因组规模的 CRISPR/Cas9 敲除筛选技术，通过构建携带荧光报告基因的细胞系，对大量基因进行筛选。其次，运用免疫印迹分析（Immunoblot analysis）、定量逆转录 PCR（Quantitative RT-PCR）等方法，检测相关蛋白和基因表达水平。还进行了染色质免疫沉淀（Chromatin immunoprecipitation assays）实验，探究蛋白与基因的结合情况。同时，利用细胞活力测定（Cell viability assays）和动物实验，评估药物对细胞和肿瘤生长的影响。
研究结果
- CRISPR/Cas9 筛选确定关键因子：研究人员通过基因组规模的 CRISPR/Cas9 筛选，发现了 9 个促进 EWSR1::FLI1 表达的因子，其中 C1GALT1（核心 1 合酶，糖蛋白 - N - 乙酰半乳糖胺 3-β - 半乳糖基转移酶 1）引起了他们的特别关注。
- C1GALT1 与 EWSR1::FLI1 的关系：C1GALT1 在 ES 细胞中高表达，对其进行基因敲除或药物抑制，都会降低 EWSR1::FLI1 的水平和功能。伊曲康唑（itraconazole，ITZ）作为一种 FDA 批准的抗真菌药物，能抑制 C1GALT1，进而减少 EWSR1::FLI1 的表达，抑制 ES 细胞系的生长和 ES 异种移植物在小鼠体内的生长。
- Hh 信号通路的作用：研究发现 Hh 信号通路能促进 EWSR1::FLI1 的表达。该通路的关键效应器 GLI1 和 GLI2 能直接结合 EWSR1，促进 EWSR1::FLI1 转录。同时，EWSR1::FLI1 也能调节 Hh 信号通路，二者形成了一个正反馈循环。
- C1GALT1 对 Hh 信号通路的影响：C1GALT1 可通过刺激 Hh 信号通路来促进 EWSR1::FLI1 表达。它能 O - 糖基化并稳定 Hh 信号通路的关键转导蛋白 Smoothened（SMO），从而激活 Hh 信号通路。当 C1GALT1 被抑制时，SMO 的 O - 糖基化减少，稳定性降低，Hh 信号通路活性下降，EWSR1::FLI1 表达也随之减少。
- C1GALT1 在细胞转化中的作用：C1GALT1 和 Hh 信号通路对于 EWSR1::FLI1 介导的细胞转化至关重要。敲低 C1GALT1 或 SMO，会显著降低 A673 细胞在软琼脂中形成集落和在小鼠体内形成肿瘤的能力。在 NIH 3T3 细胞中，异位表达 C1GALT1 能通过刺激 Hh 信号通路，以 SMO 依赖的方式促进细胞转化。
- ITZ 对 ES 细胞和肿瘤的影响：ITZ 不仅能抑制多种 ES 细胞系在体外的增殖，还能抑制 ES 异种移植物在小鼠体内的生长。其作用机制主要是通过抑制 C1GALT1 介导的 Hh 信号通路，降低 EWSR1::FLI1 的表达。而且，ES 细胞对传统 SMO 抑制剂相对不敏感，可能是因为 C1GALT1 诱导的 SMO 糖基化阻碍了抑制剂与 SMO 的结合。
研究结论与讨论
这项研究揭示了 C1GALT1 在促进 EWSR1::FLI1 表达和 ES 肿瘤生长中的重要作用，为尤因肉瘤的治疗提供了一个新的潜在靶点。伊曲康唑作为一种已获批的药物，能够抑制 C1GALT1，展现出了治疗尤因肉瘤的潜力。此外，研究还发现了 C1GALT1 介导的 SMO 糖基化与 ES 细胞对传统 SMO 抑制剂耐药之间的关系，为克服耐药问题提供了新的思路。不过，目前仍不清楚为什么 ES 细胞持续需要 SMO，这还需要进一步研究。总体而言，该研究为尤因肉瘤的治疗开辟了新方向，有望推动临床治疗的发展，提高患者的生存率和生活质量。
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