Loss-of-function (LOF) mutations of JAK1, a member of the JAK kinase family, were frequently observed in EC, indicating that JAK1 may act as a tumor suppressor, at least in EC. However, the mechanism of JAK1 mediated regulation of tumorigenesis remains poorly understood. The genetic alterations of JAK1 in EC using latest sequencing dataset of EC deposited in TCGA database. The RNA-Seq dataset of EC and normal endometrial tissues from TCGA cohort was analyzed. The expression of JAK1 in EC and normal endometrial tissues were investigated using immunohistochemistry. The expression levels of genes in endometrial cancer cells were detected by quantitative reverse transcription-PCR (RT-qPCR) and western blotting. JAK1 protein was efficiently depleted by the two shRNAs. HIF1/2-α protein was efficiently depleted by siRNAs. JAK1 overexpressed EC cells were generated by an expressing plasmid. The proliferation and migration ability of cancer cells were evaluated by CCK8, colony formation assays and transwell assays. The global transcriptomic changes in JAK1-depleted KLE cells were investigated using RNA-Seq. Gene Ontology (GO) Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway enrichment analysis were used to identify the most significant pathways that were altered in JAK1-depleted KLE cells. The physical association between HIF-1/2α and JAK1 using co-immunoprecipitation (co-IP) assays. In the present study, we found that JAK1 was frequently mutated and downregulated in EC. JAK1 knockdown promotes EC cell proliferation and migration. JAK1 overexpression reduces EC cell proliferation and migration. We examined the transcriptional profiling changes in JAK1-depleted EC cells and unexpectedly found that the hypoxia inducible factor (HIF) pathway was activated. Mechanistically, JAK1 interacts with HIF-1/2α, and reduces HIF1/2-α protein expression under hypoxia. HIF-1/2α knockdown reverses the JAK1 knockdown–induced growth and migration of EC cells under hypoxia. JAK1 knockdown or pharmacological inhibition of JAK1 kinase activity by Ruxolitinib upregulates transcription of HIF target genes under hypoxia. JAK1 overexpression downregulates transcription of HIF target genes under hypoxia. These findings provide novel insights into the functional link between JAK1 LOF mutations and abnormal HIF pathway activation in EC and suggest that pharmacological inhibition of HIF1/2 represents a promising therapeutic strategy targeting JAK1-mutated ECs.

中文翻译：

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JAK1失活通过上调缺氧诱导因子信号通路促进子宫内膜癌细胞增殖和迁移

在 EC 中经常观察到 JAK1（JAK 激酶家族的成员）的功能丧失 (LOF) 突变，表明 JAK1 可能作为肿瘤抑制因子，至少在 EC 中。然而，JAK1 介导的肿瘤发生调节机制仍然知之甚少。使用保存在 TCGA 数据库中的最新 EC 测序数据集对 EC 中 JAK1 的遗传改变。分析了来自 TCGA 队列的 EC 和正常子宫内膜组织的 RNA-Seq 数据集。使用免疫组织化学研究 JAK1 在 EC 和正常子宫内膜组织中的表达。通过定量逆转录-PCR (RT-qPCR) 和蛋白质印迹检测子宫内膜癌细胞中基因的表达水平。JAK1 蛋白被两种 shRNA 有效耗尽。HIF1/2-α 蛋白被 siRNA 有效耗尽。JAK1 过表达的 EC 细胞由表达质粒产生。通过CCK8、集落形成测定和transwell测定评估癌细胞的增殖和迁移能力。使用 RNA-Seq 研究了 JAK1 耗尽的 KLE 细胞的全局转录组学变化。基因本体论 (GO) 京都基因和基因组百科全书 (KEGG) 通路富集分析用于鉴定在 JAK1 耗尽的 KLE 细胞中发生改变的最重要通路。使用免疫共沉淀 (co-IP) 测定的 HIF-1/2α 和 JAK1 之间的物理关联。在本研究中，我们发现 JAK1 在 EC 中经常发生突变和下调。JAK1 敲低促进 EC 细胞增殖和迁移。JAK1 过表达减少了 EC 细胞的增殖和迁移。我们检查了 JAK1 耗尽的 EC 细胞中的转录谱变化，并意外地发现缺氧诱导因子 (HIF) 通路被激活。从机制上讲，JAK1 与 HIF-1/2α 相互作用，并在缺氧条件下降低 HIF1/2-α 蛋白表达。HIF-1/2α 敲低可逆转 JAK1 敲低诱导的缺氧条件下 EC 细胞的生长和迁移。JAK1 敲低或 Ruxolitinib 对 JAK1 激酶活性的药理学抑制上调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。JAK1 过表达下调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。这些发现为 JAK1 LOF 突变与 EC 中异常 HIF 通路激活之间的功能联系提供了新的见解，并表明 HIF1/2 的药理学抑制代表了一种有前途的针对 JAK1 突变 EC 的治疗策略。并降低缺氧条件下的 HIF1/2-α 蛋白表达。HIF-1/2α 敲低可逆转 JAK1 敲低诱导的缺氧条件下 EC 细胞的生长和迁移。JAK1 敲低或 Ruxolitinib 对 JAK1 激酶活性的药理学抑制上调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。JAK1 过表达下调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。这些发现为 JAK1 LOF 突变与 EC 中异常 HIF 通路激活之间的功能联系提供了新的见解，并表明 HIF1/2 的药理学抑制代表了一种有前途的针对 JAK1 突变 EC 的治疗策略。并降低缺氧条件下的 HIF1/2-α 蛋白表达。HIF-1/2α 敲低可逆转 JAK1 敲低诱导的缺氧条件下 EC 细胞的生长和迁移。JAK1 敲低或 Ruxolitinib 对 JAK1 激酶活性的药理学抑制上调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。JAK1 过表达下调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。这些发现为 JAK1 LOF 突变与 EC 中异常 HIF 通路激活之间的功能联系提供了新的见解，并表明 HIF1/2 的药理学抑制代表了一种有前途的针对 JAK1 突变 EC 的治疗策略。JAK1 敲低或 Ruxolitinib 对 JAK1 激酶活性的药理学抑制上调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。JAK1 过表达下调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。这些发现为 JAK1 LOF 突变与 EC 中异常 HIF 通路激活之间的功能联系提供了新的见解，并表明 HIF1/2 的药理学抑制代表了一种有前途的针对 JAK1 突变 EC 的治疗策略。JAK1 敲低或 Ruxolitinib 对 JAK1 激酶活性的药理学抑制上调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。JAK1 过表达下调缺氧条件下 HIF 靶基因的转录。这些发现为 JAK1 LOF 突变与 EC 中异常 HIF 通路激活之间的功能联系提供了新的见解，并表明 HIF1/2 的药理学抑制代表了一种有前途的针对 JAK1 突变 EC 的治疗策略。