将基因组规模的CRISPR/Cas9筛选应用于小鼠早期小细胞肺癌细胞模型，发现MAX是小细胞肺癌的候选抑癌基因。由于MAX是整个MYC癌蛋白家族的专属二聚化伙伴，因此自相矛盾的是，MAX在干细胞前细胞中的缺失如此显著地促进了细胞的生长和转化。由于缺乏体内证据证实MAX是任何肿瘤类型的肿瘤抑制基因，我们在致敏小鼠模型中删除了MAX。MAX失活与Rb1/Trp53丢失协同导致肺肿瘤的大小和数量急剧增加，其效果大小可与Pten等有效的肿瘤抑制基因的缺失相媲美。尽管之前的一项体外研究发现6%的人SCLC细胞中存在遗传MAX失活，但我们的工作提供了一个严格的活体模型来证明MAX对肿瘤的抑制作用。
重要的是，我们观察到在MyCL转基因过表达的背景下，保留MAX等位基因的强大选择力。我们的数据表明，MYC成员的表达/活动决定了最大损失导致的是促增长还是反增长表型。与这一假设一致，我们证明了在MAX-MXD功能占主导地位的preSCs中的Max缺失导致了增长的增加。相反，过度表达MYC类似物的前SCs使化学计量学转向激活MYC-MAX异源二聚体。在此背景下，我们发现MYC家族过度表达前SCs的增长在MAX丢失后被取消。值得注意的是，我们在来自晚期肿瘤的小鼠SCLC细胞系中进行了CRISPR失活筛选，与我们在前SC细胞中的结果不同，我们没有发现MAX靶向sgRNAs的富集(未发表的数据)。我们推测MAX的失活突变发生在小细胞肺癌肿瘤起始的早期阶段，此时MYCparalog活性可能较低。我们使用SCLC小鼠模型和前SC细胞模型，可以靶向早期的SCLC细胞，并揭示了MAX强大的上下文依赖性肿瘤抑制活性。
然而，一旦选择高表达MYC/MYCL/MYCN的早期SCLC细胞，MAXLost的促增殖作用不能克服这些细胞对MYC功能的强烈依赖。这一概念与数据一致，数据显示，正常B细胞中表达低水平MYC的Max缺失对小鼠B细胞发育只有轻微影响。相反，在Em-Myc小鼠中，高水平的MYC驱动淋巴肿大，MAX的丢失完全消除了淋巴瘤的发病率。我们的分析表明，在两个研究的匹配模型中，抑制性MAX-MNT/MXD活性比MYC-MAX占优势。这与我们看到的SIN3A和E2F6(ncPRC1.6的一部分)基因组在MAX缺失上调的基因上的显著丰富是一致的。
此外，Mnt的缺失与肿瘤的发生和细胞周期控制的中断有关(Hurlin等人，年)。在三种不同的转录分析中，在没有MAX的情况下上调的基因的MYC/MAX结合位点高度富集，但下调的基因没有表现出这种富集。我们假设与MAX缺失相关的促肿瘤活性是通过MAX-MXD/MGA家族异源二聚体缺失导致的关键促生长基因的去抑制而发生的。两个模型中共有的最大结合基因包括1C调节子MTHFD1、ATIC和SHMT1。我们提供了几条证据，支持MAX调控的丝氨酸和1C代谢酶在MAX缺失型SCLC中的重要功能：(1)我们的CRISPR筛查数据显示，SHMT1、MTHFD1和PHGDH是前SC生长所必需的；(2)MAX缺失的PreSC细胞对甲氨蝶呤抑制叶酸途径的敏感性增加；(3)标记的[U-13C]葡萄糖的丝氨酸和甘氨酸产量在MAX缺失的前SC细胞中增加，而MAX表达恢复。(4)在RPMaxKOSCLC细胞中，我们发现MAX缺失的前SCs在缺乏丝氨酸的培养基中的生长能力增强，相反，在RPMaxKOSCLC细胞中重新引入MAX后，对丝氨酸耗竭的敏感性增加。我们的数据表明，MAX的遗传扰动改变了除编码1C酶的基因外的多个代谢基因的表达，并认为其中许多基因可能也有助于MAX依赖的肿瘤发生。人类生殖系MAX突变与小细胞肺癌以外的神经内分泌肿瘤的发生有关，包括嗜铬细胞瘤、副神经节瘤和垂体瘤的发展。我们推测，这些肿瘤之间有一个共同的回路，这使得它们的生长对丝氨酸/1C通路的激活或抑制特别敏感。例如，在前列腺神经内分泌癌中，激活丝氨酸和1C通路的代谢开关不是通过Max缺失发生的，而是通过激活mTORC1/ATF4信号发生的。深入分析在多种神经内分泌肿瘤类型的MAX失活后，是否经常观察到类似代谢程序的抑制作用，将有助于阐明为什么这些肿瘤类型会选择MAX缺失。对于其他神经内分泌癌类型，包括那些在MAX胚系突变患者中发展起来的肿瘤类型，生成新的MAX缺失小鼠模型将是至关重要的。
自从近三十年前发现MAX作为MYCDNA结合所需的异二聚化伙伴以来，我们已经了解到MYC-MAX如何促进多种癌症类型的肿瘤发生。最近的研究结果表明，MAX的种系和体细胞失活突变会导致神经内分泌癌类型，而我们自己的研究结果表明，MAX的缺失极大地促进了SCLC的发展，这突显了我们迫切需要更好地理解MAX的更广泛的功能，而不仅仅是与MYC/MYCN/MYCL的相互作用。我们的基因组占位和基因表达研究表明，MAX和MNT抑制多个基因，包括参与1C通路的基因，这可能与MAX的肿瘤抑制功能有关。我们预计MAX异源二聚体与其他MXD蛋白和/或MGA一起也将在其他与生长和增殖有关的位点介导抑制。最近对许多癌症类型的TCGA数据的分析突出了编码最大二聚化伙伴的基因的频繁突变和缺失。例如，MGA在SCLC的子集中被灭活。令人惊讶的是，在我们的PreSCCRISPR屏幕上，当被删除时，Max是MYC转录因子网络中唯一促进细胞生长的成员。因此，可能需要同时遗传缺失多个MXD家族蛋白来复制MaxLost的促生长效应。我们的工作强调了MAX的上下文相关功能，以及MAX异源二聚体如何抑制数千个基因的转录，从而在小细胞肺癌和广泛的恶性肿瘤中介导肿瘤抑制功能。AugertA,MathsyarajaH,IbrahimAH,FreieB,GeuenichMJ,ChengPF,AlibeckoffSP,WuN,HiattJB,BasomR,GazdarA,SullivanLB,EisenmanRN,MacPhersonD.MAXFunctionsasaTumorSuppressorandRewiresMetabolisminSmallCellLungCancer.CancerCell.Jul13;38(1):97-.e7.doi:10./j.ccell..04..EpubMay28.PMID:;PMCID:PMC.
“存储阳光，必有远芳；心中有暖，又何惧人生荒凉。”
?爱我就大声说出来?
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