CAMKV激酶驱动神经母细胞瘤生长并作为新型治疗靶点

CAMKV kinase drives neuroblastoma growth and acts as a novel therapeutic target

作者信息Yang Yu, Yanling Zhao, Zhongcheng Shi, Larry L Wang, Feng Cheng, Amber Cecil, Nimesh Rudra, Jong Min Choi, Kan Li, Daniel Silverman, Dan Qi, Anil Prakash, Zhixing Wu, Jun Wang, Shenglin Mei, Anqing Zhang, Keita Ichii, Hanh-Xuan Nguyen, Brian R Rood, Jeffrey S Dome, Muller Fabbri, Joanna S Yi, Erxi Wu, Dai Lu, Sung Yun Jung, Saurabh Agarwal, Chunchao Zhang, Jianhua Yang
PMID42789349
期刊J Exp Med
发布时间2026-10-05
DOI10.1084/jem.20252078

实验完整度

高

包含体外细胞模型、多组学分析、患者样本和体内异种移植模型,并有功能与机制验证。

主要模型

MYCN扩增型NB细胞系(NGP、CHLA-136、IMR32、SK-N-BE2、LAN-1) MYCN非扩增型NB细胞系(SK-N-AS、SH-SY5Y、LAN-6、CHLA-255) 患者来源异种移植(PDX)细胞COG-N-519x和COG-N-564x NSG小鼠皮下和腹腔异种移植模型(CHLA-136-Fluc、SH-SY5Y-Fluc、COG-N-519-Fluc等) NB患者肿瘤组织样本(19例高风险,11例低风险)

重点核对

CAMKV敲低或敲除后p-CREB S133和CCNA2水平降低——Fig. 2F, 3I-L, 7C CAMKV小分子抑制剂OTSSP167 (10 mg/kg) 每日腹腔注射对肿瘤生长和生存的影响——Fig. 8 CREB S133D过表达对CAMKV敲低表型的回补——Fig. S1F-G MYCN/MYC与CAMKV启动子E-box结合——ChIP-qPCR和荧光素酶报告基因——Fig. 4B-C T183磷酸化对CAMKV激酶活性的必要性——Kinase-Glo和体外激酶实验——Fig. 3G-H

摘要

高风险(HR)神经母细胞瘤(NB)仍是儿童癌症死亡的主要原因,常由MYCN扩增或MYC过表达驱动。尽管这些转录因子处于核心地位,直接对其进行药理学靶向在临床上仍具挑战性。在此,我们鉴定出钙调蛋白激酶样囊泡相关蛋白(CAMKV)是MYCN/MYC调控的NB致病效应因子。尽管此前被归类为无功能的假激酶,我们证明CAMKV具有对肿瘤生长至关重要的内在激酶活性。对患者数据集和原发肿瘤的分析显示,CAMKV表达升高与疾病晚期和总生存期差相关。通过整合转录组学、ChIP-seq和磷酸化蛋白质组学,我们确立CAMKV是协调代谢和增殖通路的中心信号枢纽。遗传性敲低和小分子抑制CAMKV均显著损害NB细胞体外增殖并抑制体内肿瘤生长。总之,我们的发现确立CAMKV是一个统一的治疗脆弱点,并强调这种功能性激酶是HR NB转化开发的有前景靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CAMKV在神经母细胞瘤中是否作为功能性激酶发挥作用,及其是否为MYCN/MYC调控的治疗靶点?
核心机制
CAMKV作为MYCN/MYC的直接转录靶点,通过其内在激酶活性磷酸化CREB Ser133,进而调控下游基因表达,促进NB细胞增殖和肿瘤生长。
主要证据
体外激酶实验证明CAMKV磷酸化CREB;CAMKV敲低降低p-CREB和CCNA2水平并抑制增殖、诱导凋亡;异种移植和PDX模型中CAMKV敲低或OTSSP167抑制肿瘤生长并延长生存。
研究意义
CAMKV是高风险NB的统合治疗脆弱点,因其受MYC家族癌基因直接调控、表达模式受限且具有独特激活特性,是转化开发的有前景候选靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

CREB在NB中的表达和功能验证

探究CREB在NB细胞中的表达、激活状态及其对增殖的必要性。

在9种NB细胞系中通过免疫印迹检测CREB和p-CREB S133;用shRNA敲低CREB,通过CCK-8和结晶紫染色评估增殖;通过RT-qPCR检测cyclin mRNA。

2

CAMKV作为CREB上游激酶的鉴定

筛选CaMK家族中负责CREB激活和NB细胞增殖的成员。

对11个CAMK基因进行CRISPR/Cas9敲除筛选;在SK-N-AS和NGP中检测p-CREB和细胞活力;克隆敲除CAMKV。

3

CAMKV激酶活性及T183磷酸化验证

确定CAMKV的内在激酶活性及关键激活位点。

通过Kinase-Glo和体外激酶实验检测CAMKV变体对GST-CREB的磷酸化;用PLA检测CAMKV与CREB的相互作用;生成K53M、T183A、T183E突变体。

4

CAMKV作为MYCN/MYC转录靶点的验证

探究CAMKV是否受MYCN/MYC直接转录调控。

分析MYCN ChIP-seq数据;ChIP-qPCR验证;荧光素酶报告基因;敲低MYCN/MYC检测CAMKV mRNA和蛋白。

5

CAMKV敲低后的多组学分析

阐明CAMKV调控的下游转录和蛋白质组变化。

RNA-seq、蛋白质组学、磷酸化蛋白质组学和CREB ChIP-seq;整合分析鉴定直接靶点。

6

CAMKV临床相关性分析

评估CAMKV表达与患者预后、分期和风险分组的关联。

分析SEQC-498和Kocak-649数据集;单细胞RNA-seq;IHC染色患者样本。

7

体内CAMKV敲低/敲除效果验证

验证CAMKV对NB肿瘤生长的必要性。

建立皮下异种移植模型(稳定敲低或诱导敲除);监测肿瘤体积和生存;IHC分析。

8

CAMKV小分子抑制剂OTSSP167的药效评估

测试OTSSP167对NB生长的抑制效果和机制。

筛选激酶抑制剂;评估OTSSP167对CAMKV活性和细胞增殖的影响;体内药效实验。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
抗磷酸化CREB (Ser133)抗体Cell Signaling Technology9198L
抗CREB抗体Cell Signaling Technology9104S
抗CAMKV抗体 (D-18)Santa Cruz Biotechnologysc-102406
抗CAMKV抗体 (2F3-1A2)Santa Cruz Biotechnologysc-517082
抗c-Myc抗体Santa Cruz Biotechnologysc-40
抗N-Myc抗体Santa Cruz Biotechnologysc-56729
抗CCNA2抗体Santa Cruz Biotechnologysc-271682
抗β-actin抗体Sigma-Aldrich--
RPMI1640培养基Invitrogen--
胎牛血清Invitrogen--
IMDM培养基----
ITS添加剂Bio-techneAR013
Kinase-Glo®试剂PromegaV6711
ECL化学发光检测试剂Thermo Scientific32106
Cell Counting Kit-8细胞增殖检测试剂盒Dojindo Molecular Technologies--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
Duolink原位红色起始试剂盒Sigma-Aldrich--
染色质免疫沉淀试剂盒Active Motif--
Protein A Plus琼脂糖珠Santa Cruz Biotechnologysc-2001
Leica抗原修复液1 (pH 6)Leica--
Leica Bond Rx自动染色机Leica--
抗Ki67抗体Abcamab238020
抗cleaved Caspase-3抗体Cell Signaling Technology9664S
生物素化驴抗兔IgG二抗Millipore Sigma21537
链霉亲和素-过氧化物酶Millipore Sigma189733
Orbitrap Fusion质谱仪Thermo Scientific--
Pierce™定量多肽检测试剂盒Thermo Fisher Scientific23275
TiO2珠子GL Science5020-75000
RNeasy Plus Mini试剂盒Qiagen--
SensiFAST™ SYBR®试剂盒Bioline--
Lipofectamine 2000转染试剂Thermo Fisher Scientific--
谷胱甘肽Sepharose 4BSigma-Aldrich17-0756-01
OTSSP167----
多西环素----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
体外细胞实验
NB细胞系来源(ATCC、DSMZ、COG等)和培养条件;MYCN扩增状态;shRNA序列及敲低效率验证(96小时);CCK-8检测时间点(6天)和结晶紫染色时长(7-10天)
阅读提示:Methods: Cell culture, Plasmids, Immunoblotting, CCK-8, Crystal violet staining; Figure legends 1-3
体外激酶实验
CAMKV变体(FL、S、334、303)纯化来源(SK-N-AS或HEK293T);GST-CREB底物;反应条件(30°C 30分钟,含100 mM ATP);未添加钙调蛋白
阅读提示:Methods: In vitro kinase assay and Kinase-Glo® assay; Figure 3D-E, G-H
体内异种移植实验
NSG小鼠来源(Jackson Laboratory);细胞注射数量和途径(皮下:NGP 2×10^6,CHLA136 2×10^6,SK-N-AS 1×10^6,SH-SY5Y 5×10^6;腹腔:5×10^6);肿瘤体积测量公式(0.5×长×宽^2);观察时间(18-27天);OTSSP167剂量(10 mg/kg,每日腹腔注射14天);多西环素剂量(5 µg/鼠/天,3天)
阅读提示:Methods: In vivo studies; Figure legends 7-8
患者样本IHC
患者样本数量(30例:19高风险,11低风险);风险分组标准(年龄、分期、MYCN状态等);CAMKV抗体稀释比例(1:100)和孵育时间(30分钟);阳性细胞计数方法(30个高倍视野)
阅读提示:Methods: NB patient tumor samples, Immunohistochemistry; Table 1
多组学分析
RNA-seq样本量(n=3生物学重复);DESeq2差异表达阈值(|log2FC|≥1, padj<0.05);CREB ChIP-seq峰值 calling(MACS2, q<0.05);磷酸化蛋白质组学磷酸肽富集方法(TiO2)和定量方法
阅读提示:Methods: RNA sequencing, ChIP-seq analysis, Mass spectrometry; Figure 5