靶向 FOXP1 相分离：小细胞肺癌化疗耐药研究新突破

为解决小细胞肺癌（SCLC）化疗耐药问题，研究人员探究 FOXP1 作用，发现其调控机制，为治疗提供新策略。

　　小细胞肺癌（Small Cell Lung Cancer，SCLC）是肺癌中极具侵袭性的一种类型，如同隐藏在身体里的 “高速杀手”。它生长迅速，癌细胞像疯狂繁殖的 “小怪兽”，标准治疗方案往往是化疗联合放疗，因为多数晚期患者已无法进行手术。然而，SCLC 常常会产生化疗耐药，就像给癌细胞披上了一层 “坚固铠甲”，导致病情复发，患者长期生存率受限。在癌症研究领域，转录因子一直备受关注，它在基因表达调控、癌症发展进程中扮演着关键角色，在 SCLC 化疗耐药方面也不例外。与此同时，相分离现象对转录活性、肿瘤耐药性的影响逐渐被揭示，但在 SCLC 中，相分离以及相关转录因子在化疗耐药中的作用仍是未解之谜。为了攻克 SCLC 化疗耐药这一难题，南方医科大学珠江医院等多机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Communications Biology》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，对多种细胞系进行培养与处理，包括从美国典型培养物保藏中心（ATCC）获取的人小细胞肺癌细胞系等。利用免疫荧光（IF）显微镜技术观察细胞内蛋白的定位与分布；通过蛋白质表达和纯化技术获取目标蛋白；运用 Western blot 分析检测蛋白表达水平；借助染色质免疫沉淀（ChIP） - qPCR 确定蛋白与 DNA 的结合情况；采用 CRISPR - Cas9 技术进行基因敲除和敲入操作；利用荧光素酶报告基因检测转录活性；通过荧光漂白恢复（FRAP）实验分析蛋白的流动性等。在动物实验方面，构建了肿瘤异种移植模型和患者来源的异种移植（PDX）模型，对实验动物进行药物干预并监测肿瘤生长情况。此外，还收集了临床样本进行相关分析。

研究结果如下：

1. FOXP1 过表达与化疗耐药相关：研究人员前期研究识别出在化疗耐药的 SCLC 细胞系 H69AR 中的关键转录因子，其中 FOXP1 在复发患者样本中表达显著升高。在患者来源的异种移植模型以及多个 SCLC 细胞系中进一步验证，发现 FOXP1 表达与顺铂 IC₅₀值呈正相关。临床样本分析显示，高表达 FOXP1 的 SCLC 患者生存状况更差。敲低 FOXP1 可降低化疗药物的 IC₅₀值，促进细胞凋亡，引起细胞周期阻滞；而过表达 FOXP1 则产生相反效果，表明 FOXP1 是 SCLC 化疗耐药的关键调控因子。
2. FOXP1 通过调控 SP8 表达促进化疗耐药：MEME 分析提示 FOXP1 对相关超级增强子有调控作用。研究人员通过 ATAC - seq 确定 FOXP1 在 SP8 基因的超级增强子区域和启动子的结合位点，命名为 SP8 - SE，ChIP - qPCR 进一步验证。敲低和过表达实验表明 FOXP1 正向调节 SP8 表达，且 SP8 在化疗耐药细胞系中表达更高。干扰 SP8 表达可增加化疗敏感性，过表达 SP8 能部分恢复 FOXP1 敲低细胞的耐药性，证实 SP8 是 FOXP1 的下游分子，在 SCLC 化疗耐药中发挥作用。
3. SP8 通过同源重组修复途径介导化疗耐药：对敲低 SP8 的 H69AR 细胞进行 RNA 转录组测序，发现 PALB2 基因和同源重组修复（HRR）途径被显著影响。敲低 SP8 后，PALB2 和 HRR 相关蛋白 RAD51 水平下降，彗星实验和免疫荧光染色显示细胞 DNA 损伤加剧，DR - GFP 同源重组报告质粒分析表明 SP8 参与 HRR 途径，且 SP8 可与 PALB2、RAD51 相互作用，证实 SP8 通过 HRR 途径介导 SCLC 化疗耐药。
4. FOXP1 在化疗耐药的 SCLC 中呈相分离形式存在：研究观察到 FOXP1 在耐药细胞系和 PDX 样本细胞核中呈点状分布，而在敏感样本中呈弥散分布，表明其发生了相分离。通过 CRISPR/Cas9 插入 GFP 标签、添加 1,6 - 己二醇处理、FRAP 实验以及体外重组蛋白实验等，证实 FOXP1 形成的凝聚体具有液态特性，相分离可能是其在化疗耐药 SCLC 中发挥作用的基础。
5. FOXP1 相分离结构与其转录功能及化疗耐药相关：研究发现 FOXP1 与 BRD4 蛋白、组蛋白标记 H3K27Ac 和 H3K4me1 共定位，表明其相分离结构与转录功能有关。预测并构建 FOXP1 氨基酸序列中相关区域的缺失突变体，发现 IDR1 和 IDR2 区域对其相分离和转录功能至关重要。使用 BRD4 抑制剂处理后，FOXP1 凝聚体的流动性和转录活性下降。此外，化疗药物刺激可增强 FOXP1 的相分离，而 BRD4 靶向抑制剂可降低其与转录相关蛋白的结合，表明 FOXP1 相分离在增强转录调控和促进化疗耐药中起关键作用。
6. 靶向 BRD4 和 PARP 在化疗耐药 SCLC 中的协同作用：BRD4 抑制剂可抑制 SCLC 生长，研究发现敲低 SP8 可增强肿瘤对 BRD4 抑制剂 ARV - 771 和 PARP 抑制剂 Talazoparib 的响应。体内外实验表明，这两种抑制剂联合使用具有协同抗肿瘤作用，在 PDX 模型中也得到验证，为克服 SCLC 化疗耐药提供了新的治疗策略。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次证实了 SCLC 中转录因子 FOXP1 的相分离现象，明确其与化疗耐药相关，并介导下游 HRR 途径。同时，首次发现转录因子 SP8 参与 SCLC 耐药的 HRR 途径。在此基础上提出的 PARP + BETi 联合治疗方案，为化疗耐药后的 SCLC 治疗提供了新方向。不过，该联合方案的有效性是否涉及其他机制还需进一步研究。这项研究为深入理解 SCLC 化疗耐药机制、开发新的治疗策略奠定了重要基础，有望为 SCLC 患者带来新的希望。