昼夜节律调节因子REV-ERBα是肿瘤细胞谱系可塑性的主要调控因子，同时也是有效的治疗靶点

《Proceedings of the National Academy of Sciences》：Circadian regulator REV-ERBα is a master regulator of tumor lineage plasticity and an effective therapeutic target

肿瘤治疗抵抗与谱系可塑性（LP）密切相关，REV-ERBα作为核受体调控因子，在AR抑制剂诱导的LP驱动基因网络中发挥核心作用。通过基因沉默、药物抑制及动物模型验证，发现REV-ERBα招募BRD4和p300重塑染色质可激活LP相关基因（如BRN2、ASCL1），抑制REV-ERBα显著阻断ARSI耐药肿瘤生长及LP特征。研究首次揭示REV-ERBα是LP驱动基因网络的上游调控者，为前列腺癌治疗提供新靶点。

　　肿瘤细胞的谱系可塑性（lineage plasticity, LP）是许多实体瘤，包括前列腺癌在内，产生治疗耐药性和转移的重要机制。这种可塑性使得肿瘤细胞能够在不同的环境压力下改变其基因表达模式，从而获得新的表型特征，如神经内分泌表型（neuroendocrine phenotype, NEP），进而导致疾病进展。因此，深入了解肿瘤谱系可塑性的机制对于开发有效的治疗策略至关重要。本研究揭示了靶向雄激素受体（androgen receptor, AR）的药物在前列腺癌进展过程中如何重新编程REV-ERBα的功能，使其成为驱动肿瘤谱系可塑性网络的关键调控因子。这一发现为治疗具有谱系可塑性特征的晚期前列腺癌，如治疗诱导的神经内分泌前列腺癌（treatment-induced neuroendocrine prostate cancer, t-NEPC），提供了新的思路。

在前列腺癌的早期阶段，雄激素受体的异常激活是肿瘤生长和进展的核心驱动力。因此，雄激素剥夺疗法（androgen deprivation therapy, ADT）和抗雄激素信号抑制剂（anti-androgen receptor signaling inhibitors, ARSIs）如恩杂鲁胺（enzalutamide, ENZ）被广泛用于治疗。然而，大多数接受治疗的患者最终会发展为转移性去势抵抗性前列腺癌（metastatic castration-resistant prostate cancer, mCRPC）。这种疾病通常伴随着雄激素受体功能的下降，甚至出现双阴性前列腺癌（double-negative prostate cancer, DNPC），即既失去雄激素受体功能，又失去神经内分泌特征的肿瘤。随着临床中高强效ARSIs的广泛应用，t-NEPC及具有明显谱系可塑性的肿瘤病例日益增多，但目前尚无有效的治疗手段。

尽管基因突变，如PTEN、TP53和RB1等抑癌基因的失活可能使肿瘤细胞具备谱系可塑性的基础，但非基因机制，特别是表观遗传和转录调控紊乱，已被认为是谱系可塑性发生的主要驱动因素。研究发现，多个转录因子（transcription factors, TFs），如MYCN、FOXA2、BRN2、ASCL1、NEUROD1、SOX2和ONECUT2等，在多种前临床模型中被证明可以驱动肿瘤谱系可塑性。然而，能够直接抑制谱系可塑性的可药靶点仍然稀缺，且这些驱动因子如何被诱导和调控的机制仍不清楚。

REV-ERBα，由NR1D1基因编码，是一种在能量代谢、发育、免疫和昼夜节律调控中起关键作用的转录因子。我们之前的研究发现，在前列腺腺癌和肝癌中，REV-ERBα的功能从抑制因子转变为促肿瘤活性因子，通过与BRD4和p300等共激活因子的相互作用，直接调控多种肿瘤发生相关基因，包括MAPK和PI3K-Akt信号通路。本研究进一步发现，在治疗诱导的神经内分泌前列腺癌（t-NEPC）中，REV-ERBα被重新编程，成为驱动谱系可塑性基因网络的核心调控因子。具体而言，ARSIs如ENZ可以改变REV-ERBα的靶基因程序，使其从调控激酶信号和代谢程序转向激活谱系可塑性相关程序，包括神经发生、干细胞增殖、上皮-间质转化（epithelial-mesenchymal transition, EMT）以及超过15个已知的谱系可塑性驱动因子，如POU3F2/BRN2、ASCL1、FOXA2、ONECUT2和MYCN等。

有趣的是，REV-ERBα不仅在激活谱系可塑性相关基因中起关键作用，还通过促进其他驱动因子如BRN2、ASCL1和FOXA1在基因组中的结合，增强其功能。这意味着REV-ERBα在调控谱系可塑性中具有“主调控因子”的角色。在遗传缺失或药理学抑制REV-ERBα的情况下，t-NEPC肿瘤的生长被显著抑制，同时谱系可塑性相关基因和程序的表达也被消除，这进一步支持了REV-ERBα作为治疗晚期肿瘤的新靶点。

为了进一步揭示REV-ERBα在谱系可塑性中的作用机制，我们进行了染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）和基因表达分析。结果显示，在ARSIs诱导的t-NEPC细胞中，REV-ERBα主要结合于基因启动子区域，并通过招募BRD4和p300等共激活因子，增加染色质可及性和H3K27ac修饰，从而促进谱系可塑性相关基因的表达。在体外实验中，REV-ERBα的过表达能够显著增强干细胞特性、EMT活性和神经发生相关基因的表达，而其敲低或拮抗剂处理则显著抑制这些特性。此外，药理学抑制REV-ERBα能够有效阻断t-NEPC肿瘤的生长，且对不同类型的肿瘤模型均显示出良好的治疗效果。

在体内实验中，我们使用了多种治疗诱导的神经内分泌前列腺癌（t-NEPC）模型，包括42D^ENZR异种移植瘤和LuCaP173.1原发性神经内分泌前列腺癌（de novo NEPC）模型。结果表明，SR8278这一REV-ERBα拮抗剂能够显著抑制肿瘤生长，并降低谱系可塑性相关基因和标记的表达。这些数据不仅验证了REV-ERBα在肿瘤进展中的关键作用，也表明其作为治疗靶点的潜力。此外，我们还发现，REV-ERBα的表达在临床治疗后的肿瘤中显著升高，且其表达水平与谱系可塑性相关基因的表达具有显著相关性，进一步支持了其在肿瘤适应性变化中的重要性。

综上所述，本研究揭示了REV-ERBα在治疗诱导的肿瘤谱系可塑性中的核心作用。通过与共激活因子BRD4和p300的相互作用，REV-ERBα能够重新编程染色质结构，从而激活一系列谱系可塑性驱动因子和相关基因程序。这些发现不仅加深了我们对前列腺癌进展机制的理解，也为开发针对谱系可塑性相关疾病的新型治疗策略提供了理论依据。未来的研究应进一步探索谱系可塑性的初始事件及其调控机制，并开发针对REV-ERBα的高效抑制剂，以期在临床中实现对晚期前列腺癌的有效干预。