摘要：精准医学与蛋白组学关注国内外蛋白组学、蛋白修饰组学应用领域的科研进展，普及蛋白组学在生命科学及基础医学研究中的应用，一起交流学习。如有侵权请联系后台删除
精准医学与蛋白组学关注国内外蛋白组学、蛋白修饰组学应用领域的科研进展，普及蛋白组学在生命科学及基础医学研究中的应用，一起交流学习。如有侵权请联系后台删除
肝母细胞瘤（Hepatoblastoma, HB）是儿童最常见的肝脏恶性肿瘤，其发病率快速增长，且晚期或难治性患者预后极差，究其原因主要归因于化疗耐药和肿瘤细胞异常增殖。
近年来，蛋白质翻译后修饰在肿瘤中的作用日益受到关注，其中S-亚硝基化修饰作为一种可逆的、由一氧化氮（NO）导的氧化还原修饰，已被证实在鼻咽癌、结直肠癌等癌症中影响细胞自噬、凋亡等过程，然而，S-亚硝基化修饰在HB发生发展中的具体作用及其调控网络仍不甚清晰。
近日，云南省第一人民医院余琳娜、广州医科大学附属妇女儿童医疗中心江华、邱琳团队在氧化还原生物学领域权威期刊Redox Biology（IF=11.9）上发表了题为“nNOS-mediated S-nitrosylation of TCOF1 regulates KRAS proteostasis to suppress hepatoblastoma progression”的研究论文。该研究通过整合转录组、蛋白组与S-亚硝基化修饰组分析，首次揭示了神经元型一氧化氮合酶nNOS通过介导TCOF1 S-亚硝基化修饰调控KRAS稳定性并抑制肝母细胞瘤进展的分子通路，明确了nNOS在肝母细胞瘤中的抑癌功能，并为KRAS驱动型肿瘤提供了新靶点。景杰生物为该研究提供了蛋白质组学与S-亚硝基化修饰组学技术服务。
1、nNOS低表达与肝母细胞瘤恶性进展呈负相关
研究者首先通过基因表达综合库（GEO）中GSE75271数据集及30例临床样本的免疫组化分析发现，神经元型一氧化氮合酶（nNOS）在肝母细胞瘤组织中的mRNA和蛋白表达均显著低于正常肝组织。
进一步分析显示，nNOS低表达与PRETEXT分期、AFP水平、HB组织学亚型及风险分层等临床不良特征显著相关。此外，nNOS低表达组中Ki67和midkine等增殖标志物表达升高，提示nNOS可能作为肝母细胞瘤发展的负调控因子。
2、nNOS过表达抑制肝母细胞瘤细胞增殖
随后，研究者在Huh6和HepG2细胞中稳定过表达nNOS后，进行了EdU染色、CCK-8实验及Ki67免疫荧光染色，结果一致表明，nNOS显著抑制细胞增殖。
进一步研究发现，nNOS并未增强Caspase-3活性或凋亡相关蛋白表达，说明其抑瘤作用主要依赖于抑制增殖而非诱导凋亡。同时肿瘤异种移植实验证实nNOS过表达显著延缓了移植瘤的生长速度与体积。上述结果确立了nNOS在体外和体内HB细胞增殖的主要抑制因子。
3、蛋白组学分析揭示nNOS通过MAPK通路抑制增殖
为进一步探索nNOS抑制增殖的机制，研究者对nNOS过表达的Huh6细胞进行了转录组与蛋白组学分析。KEGG与GSEA分析均显示MAPK通路活性显著下调。
随后的WB与免疫荧光实验验证，nNOS过表达特异性降低了KRAS和BRAF的蛋白水平，并抑制了下游MEK1/2与ERK1/2的磷酸化，而其他RAS或RAF家族成员未受影响，提示nNOS可能通过靶向KRAS蛋白稳定性调控MAPK信号。
4、nNOS通过S-亚硝基化TCOF1破坏其与KRAS互作
nNOS过表达可以改变心肌细胞的亚细胞定位和催化偶联，从而改变NO依赖性心脏调节。研究者发现，nNOS过表达后NO水平显著升高。而细胞内NO升高是蛋白质S-亚硝基化的主要触发因素。为解析nNOS对肿瘤细胞中整体S-亚硝基化的影响及调控KRAS的具体机制，研究者进行了S-亚硝基化修饰组学分析。
在nNOS过表达条件下，共鉴定到456个SNO位点，111个位点显著变化。其中，TCOF1蛋白第644位半胱氨酸的S-亚硝基化水平显著上升。C644S突变可完全阻断nNOS诱导的TCOF1修饰。机制上，TCOF1与KRAS直接互作，nNOS诱导的Cys644位点S-亚硝基化修饰可显著削弱二者结合，进而加速KRAS蛋白降解。
TCOF1-C644S突变体部分逆转了nNOS对细胞增殖与肿瘤生长的抑制作用，进一步验证了该修饰在调控HB恶性进展中的关键作用。
综上所述，本研究综合利用转录组、定量蛋白组和S-亚硝基化修饰组学技术及相关分子生物学验证，系统阐释了nNOS通过S-亚硝基化修饰TCOF1，破坏其与KRAS的结合，促进KRAS降解并抑制MAPK通路活化的新机制。这一发现不仅深化了对NO信号在肿瘤中作用机制的理解，也为肝母细胞瘤及其他KRAS高表达肿瘤提供了潜在的治疗靶点与干预策略。
本文的第一作者为广州医科大学附属妇女儿童医疗中心王萌（CSC德国临床医学博士），本文的通讯作者是云南省第一人民医余琳娜教授、广州医科大学附属妇女儿童医疗中江华教授、邱琳教授。
景杰生物作为修饰组学领域的领跑者，提供的基于质谱的半胱氨酸氧化还原修饰组学（整体氧化还原修饰、S-亚硝基化修饰、S-谷胱甘肽化修饰、S-次磺酸化修饰、S-硫巯基化修饰等）可以对修饰蛋白和位点进行定性、定量和功能分析，具有高通量更精确、更全面、更新颖等优势，合作文章发表在Circulation、Nature Communications等权威期刊。
来源：景杰生物