《Cancer Letters》：GAB3 suppresses lung adenocarcinoma progression by inhibiting the MAPK signaling and potentiating CD8+ T cell immunity
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GAB3抑制肺腺癌细胞增殖并增强抗PD-1免疫治疗敏感性。通过泛癌分析发现GAB3在21种恶性肿瘤中显著低表达，其在肺腺癌中高表达与良好预后显著相关。机制研究表明GAB3通过抑制LYN激酶介导的MAPK通路逆转EMT，并重塑肿瘤免疫微环境，促进CXCL10分泌和CD8+T细胞浸润。该研究首次揭示GAB3在肺腺癌中的双功能肿瘤抑制机制，为预后标志物和靶向治疗提供新思路。
Di Wang|Chu Xiao|Tao Fan|Ziqin Deng|Hongfei Yin|Yixiao Liu|Jia Li|Yu Ji|Wenpeng Cai|Tianle Liao|Jiayan Li|Chunxiang Li|Jie He
中国医学科学院北京协和医学院国家癌症中心/国家癌症临床研究中心/癌症医院胸外科
摘要
肺腺癌（LUAD）仍然是癌症死亡的主要原因之一。尽管靶向治疗和免疫疗法改善了治疗结果，但由于原发性或获得性耐药性，许多患者的反应仍然有限，这凸显了寻找新的分子靶点的必要性。GAB家族的支架适配器，包括GAB1和GAB2，被认为是致癌调节因子，而参与免疫细胞激活的GAB3在实体瘤中的作用尚未明确。在这里，我们发现GAB3是LUAD中的一个新的肿瘤抑制因子。全癌症分析显示GAB3经常下调，其高表达与LUAD的良好预后相关。功能上，GAB3过表达可抑制LUAD细胞的增殖、迁移、侵袭和肿瘤生长（体外和体内）。机制上，GAB3与LYN激酶相互作用，抑制MAPK信号通路并逆转上皮-间充质转化（EMT）。此外，GAB3重塑了肿瘤免疫微环境，增强了CXCL10的分泌，增加了CD8+ T细胞的浸润和效应功能，并显著提高了肿瘤对PD-1治疗的敏感性。我们的发现支持GAB3具有双重肿瘤抑制机制，并提出其作为LUAD中有前景的预后生物标志物和治疗靶点。
引言
全球恶性疾病的流行病学数据证实，肺癌是多年来发病率和死亡率最高的癌症1。肺腺癌（LUAD）是主要的组织类型，占近85%1，约50%的患者具有可从靶向治疗中受益的多个驱动突变2。此外，免疫疗法和联合疗法的系统治疗方案的进步进一步改善了患者的临床结果3。然而，由于缺乏靶向驱动突变、补偿性致癌信号激活和免疫逃逸机制，仍有许多患者无法获得良好的反应4, 5。因此，探索促进肿瘤发生或作为预后指标的新分子标志物对于理解LUAD的恶性启动机制和制定有效的临床管理策略至关重要。
Grb2相关结合蛋白（Gab）家族的支架适配器包括GAB1、GAB2和GAB3，它们是关键的信号分子，具有保守的pleckstrin同源（PH）结构域以及SH2和SH3结构域的结合位点6, 7。这种模块化结构使它们能够组装多分子信号复合体8，放大和多样化来自激活的生长因子、细胞因子和抗原受体的信号，进一步调节细胞过程，包括生长、分化、存活和恶性转化7, 9。鉴于其在多个致癌途径中的核心作用，Gab家族蛋白已成为癌症治疗干预和生物标志物开发的吸引人的靶点。
GAB1作为一种关键的致癌支架，在多种癌症中通过促进血管生成、上皮-间充质转化（EMT）和通过依赖上下文的下游效应因子招募来驱动治疗抵抗而促进肿瘤进展10。很可能GAB2在乳腺癌和黑色素瘤等恶性肿瘤中经常过表达，通过PI3K/AKT等途径激活增殖和转移程序，与肿瘤发展和进展呈正相关11。最近的研究表明，GAB3参与抗肿瘤免疫调节，对细胞因子介导的NK细胞启动和扩增以及慢性结肠炎治疗期间巨噬细胞和CD8+ T细胞的激活至关重要12, 13。虽然GAB3已被证实与卵巢癌、结直肠癌和胶质瘤等多种癌症有关14, 15, 16，但其在LUAD中的确切功能仍有待阐明。
在我们之前关于CFP1介导的LUAD表观遗传重塑的研究中，整合转录组学和H3K4me3分析确定GAB3是一个潜在的下游靶基因。具体来说，在CFP1耗尽后，GAB3与增加的启动子相关H3K4me3富集一起上调，表明其潜在的肿瘤抑制作用17。基于这一先前的筛选结果，结合其已报道的免疫调节功能，我们首先对GAB3在全癌症中的表达和预后能力进行了全面分析。我们的研究表明GAB3在大量癌症类型中经常下调，使其成为潜在的肿瘤抑制因子。值得注意的是，在这些癌症中，其高表达与LUAD的良好预后最为显著相关，突显了其在此方面的特殊临床意义。因此，我们后续的研究重点在于阐明GAB3在LUAD中的功能意义和潜在机制。我们证明了GAB3通过抑制MAPK信号通路和逆转EMT，在体外和体内显著抑制LUAD细胞的恶性表型。此外，转录组学和体内分析表明GAB3与免疫或炎症相关程序的激活、CD8+ T细胞的浸润和效应功能的增强以及对PD-1治疗的敏感性增加有关。总体而言，我们的研究支持GAB3在LUAD中的肿瘤抑制和免疫调节作用，使其成为有前景的预后生物标志物和潜在的治疗靶点。
LUAD临床组织和细胞系
包含40例未经治疗的LUAD患者肿瘤组织的组织微阵列（TMA）来自中国国家癌症中心（NCC，北京）。
人正常支气管上皮细胞系BEAS-2B和七种LUAD细胞系（A549、H1299、H358、H1373、H322、H460和H23）购自美国类型培养收集中心（ATCC）。小鼠Lewis肺癌（LLC）细胞系和人胚胎肾细胞HEK-293T也来自ATCC。所有细胞系均已经过鉴定
GAB3在全癌症中下调，并在LUAD中作为良好的预后标志物
为了系统研究GAB3在人类癌症中的潜在作用，我们首先使用癌症基因组图谱（TCGA）数据库中的全癌症队列分析了其mRNA表达谱18。结果显示，与正常组织相比，GAB3在21种恶性肿瘤类型中显著下调，包括LUAD、肺鳞状细胞癌（LUSC）、乳腺浸润性癌（BRCA）和肾嫌色细胞癌（KICH）（图1A）。
讨论
尽管在解码LUAD的分子基础方面取得了显著进展，但发现新的肿瘤抑制基因和可靠的预后及治疗效果预测生物标志物仍然是研究的热点领域26。识别这些分子对于推进个性化医学至关重要，因为它可以实现更好的风险分层，并揭示可以用于治疗的新的脆弱性。
在这项研究中，我们提供了全面的
CRediT作者贡献声明
Jie He：撰写 – 审阅与编辑、验证、监督、资金获取、概念构思。Jia Li：方法学、研究。Yu Ji：撰写 – 审阅与编辑、方法学。Wenpeng Cai：撰写 – 审阅与编辑、方法学。Tianle Liao：方法学。Tao Fan：方法学、资金获取。Ziqin Deng：软件、方法学、研究。Hongfei Yin：软件、研究。Yixiao Liu：验证、方法学。Jiayan Li：方法学。Chunxiang Li：撰写 – 审阅与编辑，
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
资助
本工作得到了国家自然科学基金（82573617）、北京自然科学基金（L248050, 7242119）的支持。
利益冲突声明
? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。
