RACK1通过E2F1/SOX2轴调控乳腺癌干细胞特性的新机制

本研究聚焦乳腺癌干细胞特性维持的关键机制，揭示了RACK1通过E2F1/SOX2轴调控乳腺癌干细胞特性和肿瘤发生的新机制，为乳腺癌治疗提供了潜在靶点

　　乳腺癌是全球女性中最常见的恶性肿瘤之一，其高发病率和高死亡率与肿瘤转移、复发及化疗耐药密切相关，而乳腺癌干细胞（CSC）的存在是导致这些问题的关键因素。尽管已有研究对乳腺癌干细胞的特性进行了深入探讨，但其调控机制尚未完全明确。RACK1（Receptor for Activated C Kinase 1）作为一种多功能支架蛋白，在多种肿瘤的发生和发展中发挥重要作用，但在乳腺癌干细胞特性中的具体作用尚不清楚。为了解决这一问题，天津医科大学肿瘤医院的研究人员开展了一项研究，旨在揭示RACK1在乳腺癌干细胞特性中的作用及其潜在机制。该研究结果表明，RACK1通过调控E2F1/SOX2轴维持乳腺癌干细胞特性，并促进肿瘤发生，为乳腺癌的治疗提供了新的靶点。该研究发表在《Cancer Cell International》上。

乳腺癌作为一种严重威胁女性健康的恶性肿瘤，其治疗面临诸多挑战。传统治疗方法虽然能够有效清除大部分肿瘤细胞，但对于具有干细胞特性的细胞亚群却效果不佳。这些细胞具有自我更新、分化和化疗耐药的能力，被称为乳腺癌干细胞（CSC）。它们不仅能够促进肿瘤的发生和进展，还与化疗耐药密切相关，是导致乳腺癌复发和转移的重要原因。因此，深入研究乳腺癌干细胞的调控机制，寻找有效的治疗靶点，对于提高乳腺癌治疗效果具有重要意义。

RACK1是一种多功能支架蛋白，能够与多种信号分子相互作用，在细胞信号转导中发挥重要作用。已有研究表明，RACK1在多种肿瘤中表达异常，并与不良预后相关。然而，RACK1在乳腺癌干细胞特性中的作用及其机制尚不清楚。为了回答这一问题，天津医科大学肿瘤医院的研究人员开展了相关研究。他们通过生物信息学分析、免疫组化、流式细胞术、动物模型等技术手段，揭示了RACK1在乳腺癌干细胞特性中的作用及其潜在机制。

研究人员首先利用UALCAN数据库分析了RACK1在乳腺癌组织和正常组织中的表达差异，发现RACK1在乳腺癌组织中的表达显著高于正常组织。进一步的体外实验表明，RACK1的缺失对乳腺癌细胞的增殖能力产生了显著影响。通过流式细胞术分析，研究人员发现RACK1的沉默显著降低了乳腺癌干细胞（CD44^high/CD24^low）的比例。此外，RACK1沉默的乳腺癌细胞对化疗药物表柔比星（EPI）的敏感性增加，且其肿瘤球形成能力也显著降低。在体内实验中，研究人员将不同数量的对照组或RACK1沉默的4T1细胞注射到BALB/c小鼠的乳腺脂肪垫中，结果表明RACK1沉默的乳腺癌细胞在小鼠体内的肿瘤形成能力显著减弱。

为了进一步探讨RACK1调控乳腺癌干细胞特性的机制，研究人员检测了与干细胞特性相关的基因表达水平。结果表明，RACK1沉默显著降低了SOX2和POU5F1（OCT4）的mRNA水平，而SOX2蛋白水平也显著降低。通过双荧光素酶报告基因实验，研究人员发现RACK1沉默显著抑制了SOX2的转录活性。此外，免疫组化分析显示RACK1与SOX2在乳腺癌组织中的表达呈正相关。为了验证SOX2在RACK1调控乳腺癌干细胞特性中的作用，研究人员在RACK1沉默的细胞中过表达SOX2，结果发现SOX2的过表达恢复了RACK1沉默细胞的肿瘤球形成能力。

研究人员还探讨了E2F1在RACK1调控SOX2表达中的作用。通过抑制GLI2和FOXO1的活性，研究人员发现只有E2F1的沉默能够显著降低SOX2蛋白水平，并抑制SOX2的转录活性。此外，E2F1沉默还显著降低了乳腺癌细胞的克隆形成能力和肿瘤球形成能力。这些结果表明E2F1通过调控SOX2表达影响乳腺癌干细胞特性。

为了阐明RACK1通过E2F1/SOX2轴调控乳腺癌干细胞特性的机制，研究人员检测了RACK1沉默对E2F1和SOX2蛋白表达的影响。结果表明，RACK1沉默显著降低了E2F1和SOX2蛋白水平。进一步的实验表明，E2F1的过表达能够恢复RACK1沉默细胞中SOX2的表达和转录活性，并恢复其肿瘤球形成能力。这些结果表明RACK1通过调控E2F1/SOX2轴维持乳腺癌干细胞特性。

研究人员还探讨了RACK1调控E2F1蛋白稳定性的机制。结果表明，RACK1沉默并未显著改变E2F1的mRNA水平，但加速了E2F1蛋白的降解。进一步的实验表明，RACK1通过抑制蛋白酶体途径抑制E2F1的降解。此外，RACK1沉默显著增加了E2F1的多泛素化水平。这些结果表明RACK1通过抑制蛋白酶体途径调控E2F1的稳定性，进而影响SOX2的表达。

综上所述，该研究揭示了RACK1在乳腺癌干细胞特性中的重要作用及其潜在机制。RACK1通过调控E2F1/SOX2轴维持乳腺癌干细胞特性，并促进肿瘤发生。这一发现不仅为乳腺癌的治疗提供了新的靶点，也为深入理解乳腺癌干细胞的调控机制提供了新的视角。