头颈鳞状细胞癌(HNSCC)是全球第六大常见恶性肿瘤,具有高发病率和死亡率。铂类化疗(主要是顺铂和卡铂)仍然是治疗基石,然而铂类药物的固有和获得性耐药性常导致治疗失败、复发甚至死亡。蛋白精氨酸甲基转移酶1(PRMT1)是PRMT家族成员,PRMT1在多种癌症中异常过表达,与肿瘤发生、进展和化疗耐药相关。然而,PRMT1在HNSCC化疗耐药中的确切作用尚不清楚。
近期,安徽医科大学查晓军团队在Advanced Science期刊发表题为“PRMT1-Mediated SWI/SNF Complex Recruitment via SMARCC1 Drives IGF2BP2 Transcription to Enhance Carboplatin Resistance in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma”的研究文章,揭示了PRMT1的非催化功能,并强调PBX2-PRMT1-SWI/SNF-IGF2BP2轴作为克服HNSCC中CBP抵抗的潜在治疗靶点,拜谱生物为该研究提供了蛋白互作组检测分析服务。
英文标题:PRMT1-Mediated SWI/SNF Complex Recruitment via SMARCC1 Drives IGF2BP2 Transcription to Enhance Carboplatin Resistance in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma(Advanced Science IF:14.1)
中文标题:PRMT1介导的SWI/SNF复合物通过SMARCC1的招募驱动IGF2BP2转录,从而增强头颈部鳞状细胞癌对卡铂的耐药性
客户单位:安徽医科大学
研究材料:细胞
拜谱提供技术:蛋白互作组
技术路线:
研究结果
01、PRMT1在HNSCC中高表达并促进卡铂耐药
研究团队发现PRMT1在HNSCC组织和细胞系中高表达(图1A),且其敲除显著增强卡铂敏感性(图1B-D),主要通过抑制凋亡而非自噬来赋予耐药性(图1E-N)。
图1 头颈鳞状细胞癌中PRMT1的过表达增强了对CBP的耐药性
02、PRMT1敲除增强体内卡铂疗效
通过构建PRMT1验证其调控肿瘤生长作用,研究团队发现PRMT1敲除显著抑制肿瘤生长并增强卡铂疗效(图2B-G),且在Prmt1cKO小鼠中,PRMT1缺失减少了HNSCC病变数量和大小(图2I-L),提示PRMT1是潜在治疗靶点。
图2 PRMT1的耗竭增强CBP体内疗效
03、IGF2BP2是PRMT1的关键下游靶点
研究团队通过整合RNA-seq、ATAC-seq和TCGA-HNSCC数据(图3A-C),研究鉴定出IGF2BP2是PRMT1的新型下游靶点(图3D)。IGF2BP2在HNSCC组织中显著上调,与不良预后相关(图3E)。功能研究表明PRMT1通过调节IGF2BP2表达来驱动肿瘤增殖、凋亡抵抗和卡铂敏感性(图3H-O)。
图3 IGF2BP2是PRMT1的关键功能下游靶点
04、PRMT1通过上调IGF2BP2增强头颈鳞状细胞癌细胞对卡铂的耐药性
为阐明IGF2BP2在PRMT1介导作用中的功能,研究团队进行了细胞克隆形成实验。结果显示,在PRMT1敲低细胞中过表达IGF2BP2可以逆转PRMT1敲低造成的CBP敏感和凋亡(图4A-C),并促进癌细胞增殖(4D),在PRMT1过表达细胞中敲低IGF2BP2则同样逆转了其CBP耐药性(4E-J),证实了IGF2BP2是PRMT1下游重要的响应靶点(图4K-N)。综上,PRMT1通过调控IGF2BP2表达驱动头颈鳞癌的CBP耐药。
图4 PRMT1通过上调IGF2BP2增强HNSCC细胞对CBP的抗性
05、PRMT1通过非催化机制调控IGF2BP2
研究团队发现PRMT1上调IGF2BP2表达不依赖于其甲基转移酶活性(图5A)。蛋白互作组分析结果显示,PRMT1与SWI/SNF染色质重塑复合物的多个亚基相互作用,特别是SMARCC1(图5L-M)。PRMT1通过直接结合SMARCC1的SWIRM结构域招募SWI/SNF复合物,从而激活IGF2BP2转录(图5P)。这些结果表明ETV4是PRMT1-SWI/SNF复合物介导IGF2BP2激活的关键因子。
图5 PRMT1通过与SMARCC1相互作用招募SWI/SNF染色质重塑复合物激活IGF2BP2的转录
06、PBX2在HNSCC细胞中转录激活PRMT1基因表达
通过公开数据库检索和分析(图6A-B)结合实验数据,研究团队鉴定出PBX2是PRMT1的上游转录激活因子(图6C-F)。PBX2直接结合PRMT1启动子区域,促进其转录。PBX2在HNSCC组织中高表达,与PRMT1和IGF2BP2水平呈正相关。综上结果表明,PBX2直接结合PRMT1基因,促进其转录,并通过招募SWI/SNF复合体上调IGF2BP2的表达(图6G-N)。
图6 PBX2转录激活HNSCC细胞中的PRMT1基因表达
文章小结
本研究揭示了PRMT1在HNSCC中通过非甲基转移酶依赖性机制促进卡铂耐药的作用机制(图7 ),扩展了对PRMT1生物学作用的理解。应用公共数据库、转录组测序,蛋白互作组等方法阐明PBX2-PRMT1-SWI/SNF-IGF2BP2这一新的信号轴在HNSCC卡铂耐药中的关键作用,为克服化疗耐药提供了潜在靶点。研究结果表明靶向PRMT1可能成为增强HNSCC卡铂敏感性的有效策略,具有重要的临床转化潜力。
图7 PRMT1通过SMARCC1介导的SWI/SNF复合体招募促进HNSCC卡铂耐药的作用机制
拜谱小结
本文章使用多维度,多组学的研究方法,发现并验证了PRMT1和其上下游调控通路在HNSCC中的作用,拜谱生物为该研究提供了PRMT1相关作用基因筛选的蛋白互作组技术服务。拜谱生物可提供完善成熟的蛋白组学、修饰蛋白组学、代谢组学、转录组学等多组学产品技术服务,整合多组学数据进行深入挖掘分析,全面解析机制机理等,助力高分文章发表。欢迎咨询!
参考文献:Liu S, Zhang W, Liu W, et al. PRMT1-Mediated SWI/SNF Complex Recruitment via SMARCC1 Drives IGF2BP2 Transcription to Enhance Carboplatin Resistance in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. Adv Sci (Weinh). 2025;12(22):e2417460. doi:10.1002/advs.202417460