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为探究 RBBP7 对乳腺癌(BCa)干性和转移的影响,研究发现 SE-RBBP7-LSD1 轴或为 BCa 治疗新靶点。
在全球范围内,乳腺癌(Breast Cancer,BCa)是严重威胁女性健康的 “头号杀手” 。它就像一个隐藏在暗处的恶魔,在女性群体中肆意肆虐,占据了所有女性恶性肿瘤的 30%,每年因它而失去生命的女性,接近女性癌症相关死亡人数的 15%。预计在 2024 年,新诊断出的乳腺癌病例和死亡人数,分别高达 313,510 和 42,790。目前,乳腺癌主要分为 Luminal A/B、HER2 阳性和三阴性乳腺癌(TNBC)这四种亚型。但由于其具有高度异质性,不同亚型的患者对治疗的反应差异很大,有的疗效显著,有的却效果不佳。
更棘手的是,内在和获得性耐药问题严重削弱了现有治疗手段的效果,手术、放疗、化疗、靶向治疗、激素治疗和免疫治疗等方法,都难以彻底消灭癌细胞,许多晚期乳腺癌患者最终还是会遭受远处转移的折磨。所以,深入了解乳腺癌背后的分子机制,寻找新的治疗靶点和预测生物标志物,成为了医学领域亟待攻克的难题。
在此背景下,陆军军医大学西南医院等机构的研究人员展开了研究,相关成果发表在《Journal of Translational Medicine》上。该研究发现了 SE-RBBP7-LSD1 轴在乳腺癌发展中的关键作用,为乳腺癌治疗提供了新的潜在靶点,有望打破现有治疗困境,为患者带来新希望。
研究人员为了开展此项研究,运用了多种关键技术方法。通过生物信息学分析,挖掘大量数据,评估 RBBP7 在乳腺癌中的临床意义。采用 CCK8、集落形成、Transwell 等实验,从多个角度探究 RBBP7 的致癌功能。利用染色质免疫沉淀 - 定量聚合酶链反应(ChIP-qPCR)和双荧光素酶报告实验,深入研究其表观遗传机制。构建肿瘤球形成实验和尾静脉注射模型,分别评估癌细胞的自我更新能力和体内转移效率。还借助患者来源的类器官(PDOs)和患者来源的异种移植(PDX)模型,验证相关药物在抑制乳腺癌方面的临床意义。同时,使用 CRISPR/Cas9 技术对特定基因区域进行编辑,为研究基因功能提供了有力工具。
研究结果具体如下:
- RBBP7 在 BCa 中过表达且与不良临床结局相关:研究人员通过分析多个数据库的数据,包括 TCGA 和 GEO 数据库,发现 RBBP7 在乳腺癌组织中表达上调。在 30 对乳腺癌和相邻正常组织样本中,也检测到 RBBP7 的 mRNA 表达增加。对 8 例患者的样本检测以及 30 例患者的免疫组织化学(IHC)分析,都进一步证实了这一点。而且,高表达 RBBP7 的患者,无复发生存期(RFS)和总生存期(OS)更短,表明它可能是一个重要的生物标志物。
- RBBP7 增强 BCa 肿瘤发生和转移能力:研究人员筛选出 RBBP7 高表达和低表达的乳腺癌细胞系,构建稳定过表达和敲低 RBBP7 的细胞模型。体外实验中,MTT、集落形成和 EdU 实验表明,RBBP7 过表达促进癌细胞增殖,敲低则抑制增殖。Transwell 和划痕实验发现,RBBP7 能增强癌细胞的迁移和侵袭能力。体内实验中,肿瘤异种移植和尾静脉注射模型显示,RBBP7 过表达促进肿瘤生长和肺转移,敲低则抑制这些过程123。
- RBBP7 是 BCa 中由超级增强子驱动的癌基因:通过查询数据库和分析 H3K27ac 峰值,研究人员发现了一个在乳腺癌细胞中特有的 RBBP7 超级增强子(RBBP7-SE)。CRISPR/Cas9 技术删除该超级增强子区域后,RBBP7 表达下降,癌细胞生长和迁移能力受到抑制。用小分子 BET 抑制剂 JQ1 处理细胞,也能降低 RBBP7 表达,说明 RBBP7-SE 对 RBBP7 表达起重要调控作用456。
- RBBP7 通过诱导干性相关特征增强 BCSCs 的干性:生物信息学分析显示,RBBP7 与细胞干性相关通路有关。体外实验中,RBBP7 过表达增加肿瘤球形成能力和乳腺癌干细胞(BCSC)频率,敲低则抑制这些能力。检测干性相关基因发现,RBBP7 能正调控 SOX2、SOX9、OCT4 和 CCND1 等基因的表达,ChIP-qPCR 和荧光素酶实验证实了 RBBP7 与这些基因启动子的结合及调控作用789。
- RBBP7 招募去甲基化酶 LSD1 通过表观遗传重塑激活干性基因:免疫沉淀实验发现,RBBP7 与 NuRD 复合物的多个成分相互作用,其中敲低 LSD1 能有效抑制乳腺癌细胞的干性和干性相关基因的表达。ChIP-qPCR 实验表明,LSD1 直接结合干性基因的启动子,RBBP7 缺失会阻止 LSD1 的招募。RBBP7 依赖 LSD1 激活干性基因,促进肿瘤生长和转移,敲低 LSD1 能抑制这些过程101112。
- LSD1 特异性抑制剂 ORY-1001 有效抑制 RBBP7 高表达的 BCa 的肿瘤干性、增殖和转移:研究人员引入 LSD1 特异性抑制剂 ORY-1001,发现它对 RBBP7 高表达的乳腺癌细胞敏感,能抑制细胞生长、肿瘤球形成和干性相关基因的表达。在患者来源的类器官和异种移植模型中,ORY-1001 对 RBBP7 高表达的肿瘤抑制效果更明显,还能抑制乳腺癌的肺转移131415。
研究结论和讨论部分指出,RBBP7 在乳腺癌中高表达,与不良预后相关,通过超级增强子维持高表达水平,招募 LSD1 激活干性相关基因,促进肿瘤干性和转移。LSD1 特异性抑制剂 ORY-1001 对 RBBP7 高表达的乳腺癌有显著抑制作用,为乳腺癌治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略。然而,该研究也存在一些局限性,如 RBBP7 的预后意义需在更多多中心队列中验证,RBBP7-SE 的结构和活性有待进一步研究,其与免疫逃避的关系也尚不明确,且目前缺乏针对 RBBP7 的特异性抑制剂。但总体而言,该研究为乳腺癌的治疗开辟了新的方向,有望推动乳腺癌治疗领域的进一步发展,未来研究可针对这些局限性展开,为攻克乳腺癌带来更多希望。
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