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蛋白质基因组学是将基于质谱的散弹枪蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学的数据整合到下一代RNA和DNA测序数据分析管道中的领域，有望为癌症生物学和治疗靶向提供新的见解。除了用于疾病表型关联分析的临床样本分析外，蛋白质基因组学在模型系统中的应用也具有相当大的潜力。在免疫抑制小鼠株中产生的患者源性异种移植物(PDX)为分析乳腺癌固有亚型的生物学特性提供了一个有用的环境，因为这种方法有效地捕获了这种疾病的生物学多样性[1]。临床蛋白质组学肿瘤分析联盟(CPTAC)在WHIM系列PDXs肿瘤中生成了基于i-TRAQ质谱的定量蛋白质组学和磷酸化蛋白质组学数据，这些数据与RNA和DNA测序信息相结合，提供了集成的蛋白质基因组图谱[2]。在此，我们对这些数据进行了研究，以确定蛋白质基因组数据中的极端异常值，这些异常值是Claudin-low (CLOW)亚型特异性的，以前没有在乳腺癌中进行过研究。此前，基于转录组学分析，whab12乳腺癌PDX被归类为高置信度的CLOW肿瘤[2]。一项CPTAC蛋白质基因组学分析将二氢嘧啶酶样3 (ddpysl3)作为三阴性乳腺癌CLOW亚群特异性的多水平(RNA/蛋白/磷酸化蛋白)表达异常值。这些数据表明，高水平的DPYSL3表达和超磷酸化与CLOW乳腺癌相关，因此DPYSL3可能调节该亚型的一些独特生物学特征。在我们看来，利用文献搜索引擎对多层组学数据进行三角排列，以识别新的、可靶向的癌症生物学的发现方法应该得到更广泛的应用。

DPYSL3是一种磷酸化蛋白，是DPYSL基因家族的成员，序列同源性约为50- 70%[3-6]。DPYSL3在发育和成人神经系统中高度表达[6-8]，并在多种细胞过程中发挥作用，包括细胞迁移、分化、神经突延伸和轴突再生[9,10]。DPYSL3调节成神经细胞瘤细胞的肌动蛋白骨架，抑制细胞迁移[11]。DPYSL3也被报道在前列腺癌的细胞迁移和转移抑制中发挥作用。然而，在胰腺癌中，DPYSL3与肝转移和预后不良呈正相关[12-16]。但ddpys3在乳腺癌中的研究还不够充分。

根据基因表达谱将乳腺癌分为四种内在亚型(Luminal A、Luminal B、her2富集型、基底样型)，这些亚型与不同的复发模式和治疗反应相关[17,18]。进一步的基因表达研究已经确定了其他不太常见的内在亚型，其中之一是CLOW亚型。CLOW亚型表明缺乏claudin家族成员的表达，这些成员是紧密连接的组成部分，在那里它们形成细胞内屏障，调节非上皮细胞之间的分子流动。据报道，CLOW肿瘤的发病率在乳腺癌的7%至14%之间，并且与化生特征有关，乳腺癌表现为鳞状或间充质分化模式[19,20]。诊断CLOW肿瘤的临床意义尚未确定，主要是因为与其他乳腺癌亚型不同，很少有关于该亚型特异性治疗易感性的报道。

在我们的研究中，DPYSL3在DPYSL3中下调⁺CLOW细胞系显示增殖减少，但运动性增强，上皮-间质转化(Epithelial-to-Mesenchymal Transition, EMT)标志物的表达增加，这表明DPYSL3是一种多功能信号调节剂[21]。ddpysl3细胞增殖较慢^－CLOW细胞与多核细胞的积累和多倍体有关，这表明有丝分裂缺陷与由vimentin过度磷酸化诱导的vimentin微丝网络崩溃有关。另一方面，DPYSL3抑制了Snail和Twist等EMT调节因子的表达，并反对p21活化激酶2 (PAK2)依赖的迁移，而这些EMT调节因子反过来又诱导DPYSL3的表达，表明DPYSL3参与了EMT的负反馈。

在多个细胞系的研究中证实了ddpys3在clo细胞有丝分裂过程中防止多核和多倍体的作用。DPYSL3直接与微管蛋白相互作用，促进微管组装，也被称为微管相关蛋白[22,23]。事实上，来自CLOW细胞系模型的免疫沉淀和质谱数据表明DPYSL3与微管蛋白β相互作用。此外，先前有报道表明DPYSL3调节肌动蛋白和微管生长锥细胞骨架[10,11,22,24]，其他出版物表明GSK3通过磷酸化DPYSL3调节有丝分裂染色体排列，并通过其对纺锤体微管的影响调节有丝分裂进程[25]。在CLOW乳腺癌中，ddpysl3的缺失导致多核，然后是多倍体，这是由于细胞动力学失败，可能是由于磷酸化增加而破坏了波形蛋白的功能。换句话说，DPYSL3是一种尚待鉴定的波形蛋白激酶的负调节因子。

相反，ddpysl3在CLOW细胞迁移和EMT中的作用似乎依赖于PAK，并由PAK2特异性介导。ddpysl3的细胞迁移⁻细胞与PAK2 Ser20磷酸化增加相关，并且对PAK2 siRNA和药理学PAK抑制敏感。免疫沉淀和基于质谱的蛋白质组学或western blotting表明DPYSL3和PAK2直接相互作用，DPYSL3可能作为PAK2的直接负调节因子。因此，作为ddpys3靶向的不利影响，PAK抑制剂可能潜在地减轻增加的迁移。重要的是，PAK抑制剂对WHIM12 shLuc和WHIM12 shDPYSL3细胞的活力没有不同的影响，PAK抑制剂对WHIM12 shLuc和shDPYSL3细胞周期的分布没有影响。因此，ddpysl3可以被认为是CLOW肿瘤的生物标志物，其中迁移和EMT可能对PAK抑制剂具有潜在的抗性。

DPYSL3在EMT中的作用与Parsana的多研究整合数据一致[26]。此外，whab12来源于一名具有梭形细胞形成的化生癌患者，这是一种EMT特征。对CLOW亚型肿瘤的进一步人体数据分析(METABRIC)显示，多个EMT标记物与DPYSL3表达之间存在强烈的正相关。这一发现与在HMLE EMT系统中Snail和Twist诱导DPYSL3的结果一致，在该系统中，通过用表达Snail或Twist的逆转录病毒载体感染永活的人乳腺上皮细胞，产生hmll -Snail和hmll -Twist细胞。虽然在临床数据集中，EMT的负调节因子与EMT标记物正相关似乎有些矛盾，但这些数据的逻辑综合是ddpys3是由EMT诱导的，随后通过抑制PAK对EMT状态提供负反馈。在EMT为显性病理状态的肿瘤中，DPYSL3介导的反馈可能受损;导致ddpys3水平升高，但EMT持续存在。在该模型中，DPYSL3是由Twist和Snail的逆转录病毒表达诱导的，因此DPYSL3对Snail和Twist转录的潜在反馈抑制被破坏，因为这些EMT转录因子不受其正常调控元件的控制。当然，ddpys3调控EMT的动力学和确切机制需要进一步的详细研究。

总之，我们的研究揭示了ddpysl3作为一种激酶的负调节因子，可以调节CLOW乳腺癌的细胞分裂、运动和EMT。ddpysl3的表达表明，CLOW肿瘤对有丝分裂过程中促进vimentin磷酸化和迁移和EMT过程中抑制PAK信号的途径敏感。因此，DPYSL3的表达可以用于针对这些癌症特征的临床试验中对患者进行分层。

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