EIF3H，食管鳞癌的潜在新靶标

    食管癌是全球第七大常见癌症和第六大常见癌症死亡原因。食管鳞状细胞癌（ESCC）约占全球食管癌病例的90%，其中50%以上的ESCC发生于中国。食管癌五年生存率在30%以下，主要是因为早期诊断的临床方法有限以及诊断前肿瘤转移和肿瘤复发。目前，这些过程的分子机制仍不明确。近期，中国医学科学院北京协和医学院的刘志华教授课题组通过TCGA数据库选定了在食管癌组织中表达水平高的EIF3H分子，发现EIF3H能够促进ESCC的发生、生长和转移，且EIF3H可能是一种去泛素化酶，能稳定Snail蛋白水平，且揭示了EIF3H-Snail信号轴在ESCC侵袭过程中的重要作用，并提供了EIF3H作为ESCC治疗生物标志物的证据。相关研究以“EIF3H promotes aggressiveness of esophageal squamous cell carcinoma by modulating Snail stability”为题发表在Journal of Experimental & Clinical Cancer Research杂志上，杂志影响因子7.068。
研究思路：

1. TCGA数据库挖掘在食管癌中高表达的基因，并在体内外验证EIF3H在ESCC中高表达。

2. 探究EIF3H对ESCC发生、生长、迁移和侵袭的影响。

3. 确定EIF3H的下游靶标（Snail）。

4. 探究EIF3H与Snail相互作用以及对ESCC的影响。

结果：
1.EIF3H在食管癌中的表达情况
    作者根据TCGA数据库分析了EIF3H在食管癌中的表达情况，发现EIF3H在食管癌组织中表达显著上调（A），随后对人食管上皮细胞和食管鳞状细胞癌（ESCC）细胞系进行免疫印迹分析发现EIF3H在肿瘤细胞系中高表达（B），且免疫组化分析显示ESCC组织中EIF3H的表达明显高于邻近的正常食管上皮组织（C，D）。综上所述，这些结果表明EIF3H在ESCC中高表达。

2.EIF3H在体内外对ESCC发生和生长的作用
    为了研究EIF3H在肿瘤进展中的功能，作者使用EIF3H过表达或沉默的KYSE150和KYSE510细胞来探究EIF3H对细胞生长的影响，通过免疫印迹和RT-PCR检测EIF3H在这些细胞中过表达或敲除的效果（A-D），发现EIF3H过表达引起KYSE150和KYSE510细胞的增殖增加（E，F），而EIF3H沉默显著降低了细胞增殖（G，H）。此外，在体内异种移植模型中注射EIF3H沉默的KYSE150细胞的小鼠肿瘤生长和Ki67阳性百分率显著降低（I-J）。综上所述，这些数据表明EIF3H在ESCC肿瘤发生发展过程中对细胞增殖有重要作用。

3.EIF3H对ESCC细胞转移表型影响
    作者进一步研究EIF3H对ESCC细胞迁移和侵袭的作用，通过transwell实验发现EIF3H过表达能显著增加KYSE150和KYSE510细胞迁移和侵袭能力（A，B），而EIF3H沉默削弱了这些能力（C，D）。肺转移模型试验发现注射EIF3H沉默细胞的小鼠肺组织中缺乏转移性结节，肺重量明显轻于对照组（E）。综上所述，这些结果表明EIF3H沉默抑制了ESCC细胞迁移和肿瘤转移。

4.EIF3H与Snail相互作用
    通过co-IP和LCMS/MS检测了与EIF3H相互作用的蛋白（A），由于Snail是EMT相关的转录因子，排名靠前，引起了作者的注意。为了证实EIF3H和Snai之间的相互作用，将EIF3H-flag和Snai共同表达在HEK293T细胞中进行co-IP实验，免疫沉淀EIF3H后检测到了Snail（B）且EIF3H和Sna-flag共同表达分析观察到类似的结果（C）。KYSE510细胞的内源性Snail免疫沉淀也证实了内源性Snail与EIF3H之间的相互作用（D）。通过免疫荧光分析发现内源性EIF3H和Snail在 KYSE510细胞的细胞质共定位（E），且在HEK293T细胞中Snail的6个截断的突变体或Snail全长与EIF3H共表达时发现缺失S-P结构域的Snail突变体失去了与EIF3H相互作用的能力（F）。这些结果揭示了EIF3H与Snail之间的相互作用是通过Snail 的S-P结构域介导的。

5.EIF3H通过去泛素化稳定Snail
    作者在HEK293T细胞中共同表达了Snail与EIF3H，发现EIF3H明显上调了Snail蛋白，但对Snail mRNA水平没有影响（A），采用CHX脉冲追踪法检测EIF3H通过阻断蛋白合成对Snail稳定性的影响，发现过表达EIF3H可以显著稳定Snail蛋白水平，而转染载体的细胞中Snail蛋白明显降解（B）。HEK293T细胞中EIF3H与Snail共同表达时发现过表达EIF3H可以消除Snail的泛素化（C），并延长了Snail的半衰期（D，E），而内源性的Snail在 EIF3H沉默后变得不稳定并加速降解（F，G），且内源泛素化实验发现过表达EIF3H去泛素化内源性Snail（H），而EIF3H的沉默促进了内源性Snail的泛素化（I）。这些结果表明EIF3H可能是一种新型的维持Snail蛋白稳定性的去泛素化酶。

6.EIF3H在ESCC细胞中促进Snail介导的EMT
    作者研究了过表达EIF3H细胞中Snail和EMT相关标记的表达情况，发现EIF3H表达增加了Snail蛋白水平，同时使上皮标志物(E-cadherin)蛋白水平降低，间充质标志物(N-cadherin和Vimentin)蛋白水平升高（A），而EIF3H沉默细胞中抑制了Snail蛋白水平，上调了E-cadherin蛋白以及下调了N-Cadherin和Vimentin蛋白的表达（B）。在KYSE150-EIF3H过表达或对照细胞中同时沉默Snail，发现能够逆转EIF3H对KYSE150细胞迁移和侵袭能力的促进作用（C），而Snail在缺失EIF3H的KYSE150细胞中异位表达极大地增加了迁移和侵袭的细胞数量，几乎抵消了EIF3H沉默的影响（D）。总的来说，这些结果表明EIF3H可以促进ESCC细胞中Snail介导的EMT。

7.ESCC中EIF3H与Snail水平呈正相关
    作者通过尾静脉注射模型研究了EIF3H沉默的KYSE150细胞在肺组织的作用，发现EIF3H的下调抑制了体内Snail和Snail介导的EMT开关的表达，且对照组肺组织中Ki67阳性肿瘤细胞百分比也略高于EIF3H沉默组（A），随后通过包含73对ESCC组织的组织芯片检测了EIF3H和Snail的临床相关性，发现EIF3H的表达水平与ESCC组织样本中Snail的表达水平呈正相关（B，C）。以上数据表明EIF3H是稳定Snail和ESCC侵袭性必需的因子。

结论：
    本研究发现过表达EIF3H可促进ESCC发生、生长和转移。EIF3H可能是一种稳定Snail蛋白水平的去泛素化酶，且与Snail表达水平呈正相关，表明了 EIF3H-Snail信号轴在ESCC肿瘤侵袭性中的重要作用，为ESCC治疗提供了一个很有前途的生物标志物。
参考文献：
Xiaobin Guo, Rui Zhu, Aiping Luo, et al. EIF3H promotes aggressiveness of esophageal squamous cell carcinoma by modulating Snail stability. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research. 2020, 39(1): 175.