中山大学团队揭示CHD4通过MYH9/GSK3β/β-catenin轴驱动胃癌转移的新机制

作者及发表信息
本研究由中山大学第七附属医院消化疾病中心的Yuntao Shi、Zidan Zhao、Shangbo Zhou等作为共同第一作者，Zhangsen Huang、Zhijun Zhou及Changhua Zhang作为通讯作者共同完成，发表于2025年6月的《Cancer Letters》（Volume 628, 217813）。

学术背景
胃癌（GC）是全球发病率第五、死亡率第三的恶性肿瘤，转移率高达40%，是导致患者预后不良的主因。尽管Wnt/β-catenin信号通路和上皮-间质转化（EMT）在胃癌转移中的作用已被广泛研究，但上游调控机制仍不明确。染色质重塑因子CHD4（Chromodomain Helicase DNA Binding Protein 4）在多种癌症中发挥促癌作用，但其在胃癌转移中的具体机制尚未阐明。本研究旨在揭示CHD4通过调控非肌肉肌球蛋白MYH9（Myosin Heavy Chain 9）的核质转运，进而激活GSK3β/β-catenin轴及Wnt/EMT通路的分子机制。

研究流程与方法
1. 临床样本分析
- 样本来源：回顾性分析150例未接受新辅助治疗的胃癌患者手术标本（中山大学附属第一医院，2011-2015年），并收集5例新鲜胃癌及癌旁组织（第七附属医院，2022年）。
- 实验方法：通过免疫组化（IHC）、Western blot和qPCR检测CHD4表达；利用TCGA数据库验证预后相关性。
- 关键发现：CHD4在胃癌组织中显著高表达，且与晚期分期、转移及不良预后正相关（p<0.001）。

1. 细胞功能实验

   • 细胞模型：使用SNU719、MGC803等胃癌细胞系及正常胃黏膜细胞GES1。
     
   • 基因操作：通过慢病毒构建CHD4敲低（shCHD4）和过表达（OE-CHD4）细胞系。
     
   • 功能验证：Transwell实验显示CHD4敲低抑制迁移和侵袭（迁移细胞数减少60%），而过表达则促进（p<0.01）；细胞黏附实验表明CHD4敲低增强黏附能力。

2. 分子机制探索

   • 转录组测序：CHD4敲低后，差异基因分析（|log2FC|≥1）发现800个上调基因和280个下调基因，富集分析显示Wnt通路和EMT显著受抑制（FDR<0.05）。
     
   • 蛋白质互作筛选：质谱鉴定CHD4结合蛋白，结合BioGRID数据库筛选出MYH9为关键下游分子。Co-IP证实CHD4通过ATP酶结构域与MYH9直接结合。
     
   • 亚细胞定位：免疫荧光和核质分离实验显示CHD4促进MYH9从核内向胞质转运（核质比下降50%），进而抑制GSK3β活性（Ser9磷酸化增加2倍）。

3. 信号通路解析

   • GSK3β/β-catenin调控：CHD4-MYH9轴通过泛素-蛋白酶体途径加速GSK3β降解（半衰期缩短至4小时），稳定β-catenin并促进其核转位（核内β-catenin水平升高3倍）。
     
   • EMT表型：CHD4敲低导致E-钙黏蛋白（E-cadherin）表达升高，N-钙黏蛋白（N-cadherin）和波形蛋白（Vimentin）降低，细胞形态由梭形变为扁平状。

4. 体内验证

   • 动物模型：Balb/c裸鼠腹腔注射SNU719细胞（n=5/组），shCHD4组转移结节数量减少70%（p<0.001），而过表达MYH9可逆转此效应。
     
   • IHC验证：转移灶中CHD4高表达组β-catenin和Vimentin水平显著升高（p<0.01），与临床样本结果一致。

主要结果与逻辑关系
- 临床相关性：CHD4表达与胃癌转移和预后负相关，为机制研究提供临床依据。
- 功能实验：CHD4通过调控细胞迁移、侵袭和EMT表型直接促进转移。
- 分子机制：CHD4-MYH9相互作用驱动GSK3β磷酸化/泛素化降解，激活β-catenin信号，形成“CHD4→MYH9→GSK3β→β-catenin→Wnt/EMT”级联通路。
- 体内外一致性：动物模型验证了CHD4-MYH9轴的促转移作用，且MYH9回补可挽救CHD4敲低表型，证明通路必要性。

结论与价值
1. 科学意义：首次揭示CHD4通过非经典表观遗传机制（MYH9核质转运）调控Wnt/EMT通路，拓展了染色质重塑因子在癌症转移中的功能认知。
2. 应用潜力：CHD4 ATP酶结构域或MYH9核输出信号（NES）可作为靶点，已有药物（如核输出抑制剂Selinexor）或可被 repurposing用于胃癌治疗。
3. 临床启示：CHD4高表达可作为胃癌转移预警标志物，指导个体化治疗。

研究亮点
1. 创新机制：发现CHD4-MYH9物理相互作用及空间调控在胃癌转移中的核心作用。
2. 方法学：结合质谱互作筛选、亚细胞定位分析和体内外功能回补实验，构建完整证据链。
3. 转化价值：明确靶向CHD4 ATP酶结构域的治疗策略，为药物开发提供新方向。

局限性
研究未探讨NURD复合体中组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性的贡献，且MYH9核输出具体机制（如乙酰化修饰与Exportin-1的关联）需进一步解析。未来可通过位点突变和染色质免疫共沉淀（ChIP）深化机制研究。