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.2013年7月；19(7):901-908.
doi:10.1038/nm.3217。 Epub 2013年6月23日。

BCAT1通过携带野生型IDH1的胶质瘤中的氨基酸分解代谢促进细胞增殖

马尔杰·特恩杰斯 # 1, 塞巴斯蒂安·巴布斯 # 1, Yoon Jung公园 2 三, 王伟（音译） 1, 马格达莱娜·施洛特 1, 安德斯·林德罗斯 2, 萨布丽娜·普莱耶 1 4, 阿尔法H C白 1, 丹妮拉·卡拉 5, 罗萨里奥·皮罗 6 7, 约尔格·费尔斯伯格 5, 阿黛勒·阿丁顿 8, 迪特尔·莱姆克 9, 艾琳·韦伯勒支 1, 沃尔克·霍维斯塔特 1, 克劳迪奥·罗利 10, 贝尼托·坎波斯 11 12, 塞文·图尔坎 13, 多米尼克·斯特姆 1 4 14, 亨德里克·维特 1 4 14, 蒂莫西·A·陈 13, 克里斯特尔·赫罗德·蒙德 11 12, 拉尔夫·凯姆凯默 10 15, 雷纳尔·科尼格 6 7, 凯瑟琳·施密特 16, 威廉·伊德蒙德船体 17, 斯特凡·M·普菲斯特 1 4 14, 曼弗雷德·朱戈尔德 18, 苏珊·M·哈森 8, 克里斯托夫·普拉斯 2, 尤尔根·G·奥肯 16, 吉多·雷芬伯格 5 19, 利希特尔 1, 伯恩哈德·拉德维默 1
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BCAT1通过携带野生型IDH1的胶质瘤中的氨基酸分解代谢促进细胞增殖

马尔杰·特恩杰斯等。 自然·医学. 2013年7月.

摘要

这里我们显示，胶质母细胞瘤表达高水平的支链氨基酸转氨酶1（BCAT1），该酶可启动支链氨基酸（BCAAs）的分解代谢。BCAT1的表达仅限于携带野生型异柠檬酸脱氢酶1（IDH1）和IDH2基因的肿瘤，并且与BCAT1启动子区的甲基化模式高度相关。BCAT1的表达依赖于神经胶质瘤细胞系中α-酮戊二酸底物的浓度，并且可以通过永生化的人类星形胶质细胞中突变IDH1的异位过表达来抑制，这提供了IDH1功能和BCAT1表达之间的联系。胶质瘤细胞系中BCAT1的抑制阻断了谷氨酸的排泄，导致体外增殖和侵袭性降低，并显著降低胶质母细胞瘤异种移植模型中的肿瘤生长。这些发现表明，BCAT1在胶质瘤发病机制中起着核心作用，使BCAT1和BCAA代谢成为开发治疗胶质母细胞瘤患者的靶向治疗方法的诱人靶点。

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数字

图1
图1
印尼盾重量星形细胞胶质瘤的特点是BCAT1高表达。(一)BCAA分解代谢示意图。支链酮酸；TCA，三羧酸。(b、 c（c）)BCAT1公司(b条)和BCAT2型(c（c）)70例星形细胞胶质瘤（41 IDH）的RNA表达（相对RNA表达，相对RNA表达）重量和29 IDH多用途终端)正常大脑表达正常（4NBr）。晶须占第5和95个百分点*P（P）< 0.05, **P（P）< 0.01, ***P（P）<0.001（双尾学生t吨测试）。(d日)Western blot分析显示野生型星形胶质细胞瘤中BCAT1蛋白表达印尼盾1和IDH2公司（1-5车道），不同突变IDH2公司（6–7车道）或印尼盾1（8–12车道）和正常脑组织（13车道）。AII，弥漫性星形细胞瘤WHO 2级；AAIII，间变性星形细胞瘤WHO 3级；sGBIV，继发性胶质母细胞瘤WHO 4级；pGBIV，原发性胶质母细胞瘤WHO 4级；AOIII，间变性少突胶质瘤WHO 3级。(e–h)IDH患者BCAT1的免疫组织化学染色重量原发性胶质母细胞瘤(e（电子）)，一种R132H IDH1突变的原发性胶质母细胞瘤(（f）)，一种具有R132C IDH1突变的弥漫性星形细胞瘤(克)和一个R172K IDH2突变的间变性少突胶质瘤(小时). (i、 j个)同一肿瘤中R132H IDH1的免疫组织化学染色e（电子）和（f）分别是。插图显示了2.5倍相对放大率下的代表性区域。比例尺，50μm。
图2
图2
BCAT1在胶质母细胞瘤细胞系中显示底物依赖性表达。(a–c)α-KG对胶质瘤细胞系BCAT1表达的影响。蛋白质印迹上面的数字表示在标准化为微管蛋白负载对照后蛋白质表达相对于对照细胞的倍数比。mRNA表达值代表三份样品的平均值±标准差。(一)细胞可渗透二甲基-α-KG（dm–α-KG）24小时对BCAT1表达的影响。(b条)慢病毒用两种不同的shRNAs（shI和shII）击倒产生α-KG的细胞质IDH1后BCAT1的表达。nt，非目标。(c（c）)shRNA-介导的IDH1基因敲除和额外补充1 mM细胞可渗透性dm–α-KG培养基6天后BCAT1的表达(d日)支链α-酮酸底物和2-HG对脑BCAT1活性的影响。数值是三个独立实验的平均值±标准差。(e（电子）)免疫印迹分析显示IHA中BCAT1蛋白表达重量和IHA多用途终端细胞。(（f）)慢病毒过度表达BCAT1在IHA中的作用多用途终端使用Click-iT EdU细胞增殖试验测定细胞增殖。图表中的值(e、 （f）)表示平均值±标准差n个=3次重复*P（P）与空载体控制相比<0.05（学生的t吨测试）。(克)dm-α-KG治疗24 h对IHA中BCAT1表达的影响多用途终端细胞。图中的值表示的是n个=3次重复。(小时)CpG的DNA甲基化(n个=19）在BCAT1公司IHA中的启动子重量和IHA多用途终端细胞（基因表达总括GSE30338）。显示了平均绝对甲基化水平。方框图表示中位数、第25和75个百分位（方框）以及第5和95个百分位数（胡须）。
图3
图3
三者的表达水平BCAT1公司转录物与两个替代启动子的差异甲基化有关。(一)第1-5外显子示意图BCAT1公司显示了三个转录本T1、T4和T6的外显子结构。左下角和右下角的放大部分分别显示了带有外显子1a和1c的两个备选启动子1和2。gDNA，基因组DNA；TSS，转录起始位点；顺序。，序列；甲基化；CGI、CpG岛；c1和c2，HEY1染色质免疫沉淀分析的扩增子。(b条)星形胶质细胞瘤（13 IDH）转录物T1、T4和T6 RNA表达的qRT-PCR定量重量和18 IDH多用途终端)以及来自正常脑组织的RNA池（23 NBr）。数值代表三份样品的平均值±标准偏差***P（P）<0.001（学生t吨测试）。(c（c）)DNA甲基化模式检测BCAT1公司启动子1（左）和2（右）通过MassARRAY分析正常大脑和星形胶质细胞瘤WHO 2-4级亚硫酸氢盐PCR扩增子A1–A7。星号表示IDH重量间变性星形细胞瘤。(d–f日)NBr、IDH中的DNA甲基化程度重量和IDH多用途终端启动子2中所有CpG平均值中的肿瘤(d日; ***P（P）<0.0001），CpG1；2 (e（电子）; ***P（P）=0.0003）和启动子1中的CpG3(（f）; ***P（P）< 0.0001). 统计显著性d–f日由学生的t吨测试。(克)CpG1平均甲基化程度的相关性；2和CpG3以及BCAT1公司T1表达。
图4
图4
BCAT1抑制减少胶质瘤细胞释放谷氨酸，限制胶质母细胞瘤细胞的侵袭潜能。(a、 b条)BCAA甲基区域1U-87MG提取物的H-NMR光谱(一)和U-373MG(b条)用溶剂对照（−）或20mM加巴喷丁（+）处理20小时后的细胞。横轴表示相对于丙酸三甲硅烷基酯（TSP）参考的共振频率，单位为p.p.m。垂直轴表示按恒定细胞计数缩放的绝对信号强度。差异（差异）光谱（治疗减去对照）显示在顶部。抑制剂处理后，U-87MG细胞的缬氨酸（Val）、亮氨酸（Leu）和异亮氨酸（Ile）水平分别增加了1.09、1.38、1.19倍，U-373MG细胞分别增加了1.83、2.18和2.32倍。δ值表示化学位移，γ值表示旋磁比。(c（c）)开始使用20 mM加巴喷丁进行BCAT1抑制（+）或溶剂控制（20 mM HEPES；−）治疗后6和12 h，胶质瘤细胞释放谷氨酸。数值代表平均值±标准差n个=3次重复*P（P）< 0.05, **P（P）与相应的对照组（学生组t吨测试）。(d、 e（电子）)对照组微管蛋白（绿色）的免疫荧光标记(d日)和BCAT1击倒(e（电子）)U-87MG细胞。蓝色，DAPI。比例尺，50μm。(（f）)序列图像显示了U-87MG电池（箭头）在9小时内通过5μm×11μm×300μm微通道的渗透。比例尺为100μm。图像上方的标签以小时：分钟的形式显示经过的时间。(克)与用非靶向shRNA转导的细胞相比，BCAT1敲低对U-87MG细胞侵袭潜能的影响。结果表明三个独立复制的平均值±s.d(*P（P）=0.0146，学生的t吨测试）。
图5
图5
BCAT1对胶质母细胞瘤的进展至关重要。(a–e)使用Click-iT EdU细胞增殖试验进行细胞增殖，并使用抑制BCAT1表达后胶质瘤细胞的碘化丙啶DNA染色进行细胞周期分析。显示了活细胞的DNA分布。(a、 b条)扩散分析(一)和细胞周期分布(b条)与仅用溶剂处理的对照细胞相比，用加巴喷丁抑制BCAT1 20小时后，胶质瘤细胞系的凋亡率增加。(c、 d日)扩散分析(c（c）)和细胞周期分析(d日)与用非靶向shRNA处理的细胞相比，用两种不同的shRNAs敲除BCAT1后，胶质瘤细胞的凋亡率降低。western blots显示G1阻滞标记CDKN1B、BCAT1和负载控制微管蛋白的蛋白表达。(e（电子）)分别与空pLVX载体或pLVX-BCAT1载体共转导两种BCAT1靶向shRNA或非靶向shRNAs处理的U-87MG细胞的Western blot和增殖分析。图表中的值(a–e)表示平均值±标准差n个=3次重复*P（P）< 0.05, **P（P）< 0.01, ***P（P）<0.001，与相应的控制（学生的t吨测试）。
图6
图6
BCAT1敲除影响肿瘤生长体内. (a、 b条)颅内注射U-87MG胶质母细胞瘤细胞至CD-1后28天肿瘤的横断面数值/数值老鼠。H&E染色显示注射对照非靶向shRNA转基因小鼠(一)或BCAT1 shRNAI–转导(b条)单元格。比例尺，1 mm(c（c）)肿瘤体积的量化(n个=每组5只小鼠**P（P）=0.0091，学生的t吨测试）。(d–f日)异种小鼠典型原位肿瘤的凋亡细胞TUNEL染色（绿色）和核反染（蓝色）。(d日)DNaseI处理的脑切片作为阳性对照。(e、 （f）)小鼠注射对照细胞后发生的肿瘤的TUNEL染色(e（电子）)或用BCAT1 shRNAI转导的细胞(（f）). 比例尺，50μm。(克)U-87MG细胞从异种移植瘤中移植36小时后释放谷氨酸。用pLKO-Tet-On-BCAT1 shRNAI稳定地转导细胞，并在颅骨植入CD1 25天后分离细胞数值/数值未接受多西环素（−Dox）治疗的小鼠。(小时)在正常培养基（−）中或强力霉素诱导BCAT1表达下调（+；2μg ml−1细胞培养基中的强力霉素）。值(g、 小时)表示四份样品的平均值±标准偏差*P（P）<0.05（学生的t吨测试）。
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    1. García-Espinosa MA、Wallin R、Hutson SM、Sweatt AJ。中枢神经系统中分支链转氨酶的广泛神经元表达：对亮氨酸/谷氨酸代谢和氨基酸信号传导的影响。神经化学杂志。2007;100:1458–1468.-公共医学

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