近日，南京醫科大學附屬無錫人民醫院鄒健、邵君飛課題組在《Advanced Science》（IF=17.521）上在線發表題為“SHF acts as a novel tumor suppressor in glioblastoma multiforme by disrupting STAT3 dimerization”關于膠質母細胞瘤（GNM）新成果，揭示了一個新的腫瘤抑制蛋白SHF如何通過SH2結構域抑制STAT3的二聚化來調控GBM發生發展和治療抗性的作用機制。
研究思路與方法
1. GBM中SHF下調與腫瘤發生相關并提示不良預后
信號轉導與轉錄激活因子3（STAT3）是一種參與調控細胞生長、增殖及凋亡等生命活動的重要的信號轉導蛋白，其持續激活與膠質母細胞瘤發生、發展和治療抗性產生密切相關。
作者首先通過組織芯片和生物信息學結合功能研究發現在膠質母細胞瘤中SH2銜接蛋白F（SHF）表達下調與腫瘤發生相關并提示不良預后。
圖1. GBM中SHF下調與腫瘤發生相關并提示不良預后
2. SHF的功能驗證
隨后作者將SHF作為研究對象，通過慢病毒感染技術過表達SHF的表達后進行細胞功能檢測實驗，發現SHF 抑制膠質母細胞瘤細胞的增殖、侵襲、腫瘤球增殖并增加其化療敏感性，表明SHF在膠質母細胞瘤中行使抑癌作用。
圖2. SHF抑制GBM細胞的增殖、侵襲、腫瘤球增殖并增加其化療敏感性
3. SHF通過結合STAT3 阻礙其二聚化從而抑制其活性
為了確證SHF是通過SH2 結構域結合STAT3并阻礙其二聚化發揮其腫瘤抑制作用，作者通過蛋白質結構分析、免疫共沉淀、小鼠體內成瘤和甲基化活性檢測等相關實驗，揭示了SHF 可以通過SH2 結構域一方面結合并阻礙乙酰化STAT3 的二聚化抑制STAT3 活性。
4. SHF抑制STAT3-DNMT1相互作用并降低抑癌基因的甲基化水平
除了SHF通過結合STAT3 阻礙其二聚化從而抑制其活性發揮其腫瘤抑制作用外，作者還發現SHF可以通過抑制STAT3/DNMT1 異二聚化并降低抑癌基因的甲基化水平從而發揮抑癌作用。并且提示SHF可能作用于其他具有與SH2結構域結合的蛋白或STAT3相互結合的蛋白，為后續關于SHF相關深入研究提供理論基礎。
圖4. SHF 通過SH2結構域抑制 STAT3-DNMT1 相互作用并降低抑癌基因的甲基化水平
5. 基于SHF結合STAT3區域的腫瘤抑制肽C16的抗腫瘤活性
在機制研究的基礎上，作者利用計算機模擬蛋白對接技術設計并合成了基于STAT3的SHF熱點結合區域的腫瘤抑制肽C16，體外研究發現該腫瘤抑制肽能夠競爭性結合STAT3，抑制腫瘤細胞的增殖和遷移，誘導細胞凋亡，具有良好的廣譜抗腫瘤活性，為后續基于STAT3靶點相關衍生物的研發、改進及轉化研究奠定了基礎。
研究總結
該研究鑒定了一種靶向乙酰化STAT3的內源性抑制蛋白，并以此為基礎開發了一種基于STAT3靶點的新型長效腫瘤抑制肽，即對于SHF負性調控蛋白的鑒定和GBM治療靶點的確定提供了相關見解。
這些發現不僅豐富了GBM的發病機理與分子機制，還提出以STAT3為靶點開發相關分子靶向藥物治療GBM的可能性，為進一步理解STAT3在癌癥中作用及靶向治療提供了新視角和新思路。后續還可以對C16相關衍生物的構效關系進行總結歸納，為基于STAT3靶點的分子靶向藥物的研發提供有用線索，有望推動該類藥物早日進入臨床。
本研究中SHF過表達慢病毒（GV348）、SHF-DsRed和STAT3-DsRed 表達質粒（GV147）、STAT3-nEGFP, STAT3-cEGFP和SHFcEGFP表達質粒（GV712）由吉凱基因提供。
作者簡介
南京醫科大學附屬無錫人民醫院鄒健研究員、張博副研究員、邵君飛教授為本文通訊作者，醫學檢驗科汪京京助理研究員、碩士生黃紫旋和紀麗助理研究員為共同第一作者。