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为探究三阴性乳腺癌（TNBC）转移机制，研究人员聚焦 NONO 与核 PKM2，发现其可促进 TNBC 转移，为治疗提供新策略。
三阴性乳腺癌（TNBC），作为乳腺癌中的 “狠角色”，一直让医学界头疼不已。它缺乏雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体 2（HER2）的表达，恶性程度高，极易发生转移，预后效果差。目前，由于缺乏有效的特异性治疗靶点，TNBC 患者的治疗手段有限，五年内死亡率高达 40%，严重威胁着女性的生命健康。在这样的困境下，探索 TNBC 的发病机制和新的治疗策略迫在眉睫。
南京大学生命科学学院、附属鼓楼医院等研究机构的研究人员勇挑重担，开展了一项极具意义的研究。他们发现，转录因子 NONO（非 POU 结构域包含八聚体结合蛋白）与核丙酮酸激酶 M2（PKM2）之间存在着关键的相互作用，这种作用能够促进 TNBC 的转移。这一发现为 TNBC 的治疗开辟了新的道路，相关研究成果发表在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》上。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。细胞实验方面，通过培养人胚肾（HEK293T）细胞、MDA-MB-231 和 BT-549 等 TNBC 细胞系，进行细胞活力、增殖、集落形成和迁移等实验，观察细胞行为变化。分子生物学技术上，采用 RNA 测序（RNA-seq）分析基因表达差异，染色质免疫沉淀（ChIP）和 CUT&Tag 技术研究蛋白与染色质的相互作用。动物实验中，构建了 MMTV-PyMT 小鼠模型、乳腺特异性 NONO 或 PKM2 敲除模型以及异种移植模型，在体内探究相关分子对肿瘤生长和转移的影响。同时，利用组织微阵列和免疫组化染色分析临床样本中相关蛋白的表达情况。
下面来看看具体的研究结果：
- NONO 与核 PKM2 直接相互作用：研究人员运用 BioID2 技术，发现 PKM2 是与 NONO 相互作用的蛋白。通过共免疫沉淀、免疫荧光染色和 GST pull-down 实验进一步证实，NONO 与 PKM2 在 TNBC 细胞核内直接相互作用，且二者通过多个结构域结合。
- NONO 和 PKM2 对 TNBC 细胞增殖和转移的影响：免疫组化分析显示，TNBC 组织中 NONO 和 PKM2 的表达均显著上调，且与患者预后不良相关。细胞实验和动物实验表明，敲低 NONO 或 PKM2 的表达，会显著抑制 TNBC 细胞的增殖、迁移和侵袭能力，减缓肿瘤生长并减少肺转移。
- SERPINE1 是 NONO 和 PKM2 的关键转录靶点：RNA-seq 分析发现，SERPINE1（丝氨酸蛋白酶抑制剂家族 E 成员 1，编码 PAI-1 蛋白）是受 NONO 和 PKM2 调控的关键基因。敲低 NONO 或 PKM2 会显著降低 SERPINE1 的表达，而过表达 PAI-1 则能部分挽救因敲低 NONO 或 PKM2 导致的细胞增殖、迁移和侵袭能力下降。临床样本分析也证实，TNBC 组织中 PAI-1 表达上调，且 NONO、PKM2 与 PAI-1 的表达呈显著正相关。
- NONO 依赖的 PKM2 及其核蛋白激酶活性对 SERPINE1 转录和 TNBC 进展至关重要：研究表明，PKM2 的蛋白激酶活性对激活 SERPINE1 表达至关重要，其通过与 NONO 相互作用，在 SERPINE1 启动子处富集 H3T11ph（组蛋白 H3 第 11 位苏氨酸磷酸化）修饰，进而促进 SERPINE1 转录。敲低 NONO 会减少 H3T11ph 在 SERPINE1 启动子处的富集，抑制 SERPINE1 表达。此外，研究还确定了 PKM2 上与 NONO 相互作用的关键位点 S406，PKM2-S406A 突变体与 NONO 的结合能力显著降低，无法激活 SERPINE1 表达，抑制 TNBC 细胞的生长、迁移和侵袭。
- PKM2 介导的 H3T11ph 与 TIP60 介导的 H3K27ac 协同促进 SERPINE1 表达：研究发现，PKM2 敲低不仅降低 H3T11ph 水平，还会减少 H3K27ac（组蛋白 H3 第 27 位赖氨酸乙酰化）水平。CUT&Tag 实验表明，NONO、H3T11ph 和 H3K27ac 在 SERPINE1 基因的启动子、转录起始位点和 3'- 末端区域共富集，且它们的富集信号在 PKM2 敲低细胞中显著降低。进一步研究发现，PKM2 可转录调控 KAT5（编码 TIP60）的表达，TIP60 介导的 H3K27ac 与 PKM2 介导的 H3T11ph 协同激活 SERPINE1 表达。
- NONO 或 PKM2 缺失抑制小鼠乳腺肿瘤的恶性进展：构建乳腺特异性 NONO 或 PKM2 敲除的小鼠模型后发现，敲除 NONO 或 PKM2 会显著抑制乳腺肿瘤的生长和肺转移能力，同时降低肿瘤组织中 PAI-1 和 Ki-67 的表达。
综合来看，该研究揭示了 NONO 与核 PKM2 相互作用，通过协调组蛋白 H3 的磷酸化和乙酰化，激活 SERPINE1 转录，从而促进 TNBC 转移的新机制。这不仅为理解 TNBC 的恶性进展提供了新视角，还为 TNBC 的靶向治疗提供了潜在的干预策略，即通过抑制或干扰 NONO 与 PKM2 的相互作用，有望为 TNBC 患者带来新的希望，在攻克 TNBC 这一难题的道路上迈出了重要一步。
