LRPPRC：三阴性乳腺癌氧化磷酸化代谢的关键调控靶点及潜在治疗新方向

《Journal of Translational Medicine》：LRPPRC confers enhanced oxidative phosphorylation metabolism in triple-negative breast cancer and represents a therapeutic target

为解决三阴性乳腺癌（TNBC）治疗靶点和药物问题，研究人员开展 LRPPRC 相关研究，发现其可促进 TNBC 进展，GAA 有潜在治疗效果。

　　三阴性乳腺癌（TNBC）是一种恶性程度极高的乳腺癌亚型，严重威胁女性健康。近年来，乳腺癌的发病率持续上升，已超越肺癌成为最常见的恶性肿瘤 。TNBC 约占乳腺癌病例的 15%-20%，因其雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体 2（HER2）表达均为阴性，无法从内分泌治疗和抗 HER2 靶向治疗中获益，目前主要治疗手段为化疗和放疗，但疗效有限且副作用明显。

TNBC 细胞具有强大的氧化磷酸化（OXPHOS）功能，这赋予它们快速生长、化疗耐药和高比例肿瘤干细胞等特性 。抑制 OXPHOS 被认为是治疗 TNBC 的有前景策略，但目前存在诸多问题。一方面，TNBC 中 OXPHOS 增强的分子机制尚不清楚，尤其是线粒体基因组编码的 OXPHOS 亚基表达调控机制不明；另一方面，现有针对 OXPHOS 的治疗策略无法区分正常细胞和肿瘤细胞，导致严重副作用。

为解决这些问题，中国科学院杭州医学研究所等机构的研究人员开展了关于 LRPPRC（富含亮氨酸的五肽重复序列蛋白）在 TNBC 中作用的研究 。研究发现，LRPPRC 在 TNBC 中特异性过表达，且其高表达与患者预后不良相关。通过体内外实验证实，LRPPRC 促进 TNBC 细胞增殖、迁移和侵袭，还可增强 TNBC 细胞的 OXPHOS 代谢。此外，传统妇科药物醋酸棉酚（GAA）可直接结合 LRPPRC 并诱导其降解，抑制 TNBC 细胞的 OXPHOS 代谢和肿瘤生长，展现出潜在的治疗效果。该研究成果发表在《Journal of Translational Medicine》上，为 TNBC 的治疗提供了新的靶点和策略，具有重要意义。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：利用公共数据库分析 LRPPRC 在不同乳腺癌亚型中的表达及与预后的关系；通过细胞培养获得 SUM-159 和 MDA-MB-468 等 TNBC 细胞系；运用慢病毒转染构建 LRPPRC 稳定敲低细胞；使用细胞增殖实验、克隆形成实验、Transwell 实验检测细胞增殖、迁移和侵袭能力；采用蛋白质免疫印迹（Western blot）、实时定量聚合酶链式反应（RT-qPCR）分析蛋白和基因表达水平；借助 Seahorse XF 实验检测细胞能量代谢；开展动物实验评估 LRPPRC 和 GAA 在体内的作用。

研究结果如下：

1. LRPPRC 是 TNBC 中特异性过表达的肿瘤生物标志物：通过对公共数据库中 RNA 和蛋白质表达数据的重新分析，以及对组织芯片的免疫组化验证，发现 LRPPRC 在 TNBC 中的 mRNA 和蛋白质水平显著高于其他乳腺癌亚型，且 LRPPRC 高表达患者的 5 年总生存率（OS）和无复发生存率（RFS）明显较差。
2. LRPPRC 在 TNBC 中受 DNA 甲基化和基因拷贝数变异调控：研究发现，LRPPRC 基因启动子区域的 cg14163061 位点甲基化程度与 LRPPRC mRNA 水平呈负相关，且 TNBC 中 LRPPRC 基因拷贝数增加，其拷贝数扩增比例高于其他乳腺癌亚型，表明 LRPPRC 在 TNBC 中的高表达主要由 cg14163061 位点甲基化水平降低和基因拷贝数增加引起。
3. LRPPRC 促进 TNBC 进展：体外实验中，敲低 LRPPRC 显著抑制 SUM-159 和 MDA-MB-468 细胞的增殖、迁移和侵袭能力；体内实验显示，敲低 LRPPRC 的 TNBC 细胞在裸鼠体内的肿瘤生长速度明显减慢，肿瘤体积和重量显著减小。
4. LRPPRC 促进 TNBC 细胞的 OXPHOS：RT-qPCR 和 Western blot 实验表明，敲低 LRPPRC 后，TNBC 细胞中 13 个线粒体基因编码的 OXPHOS 亚基表达显著下降，且 LRPPRC mRNA 水平与线粒体基因组编码的多个 OXPHOS 相关基因的表达呈正相关，说明 LRPPRC 是 TNBC 中 OXPHOS 增强所必需的。
5. GAA 降解 LRPPRC 蛋白并抑制 TNBC 中 OXPHOS 复合物的合成：GAA 处理 TNBC 细胞后，RT-qPCR 检测到线粒体基因组编码的蛋白 mRNA 水平下降，Western blot 显示 LRPPRC 和 OXPHOS 亚基蛋白水平降低。OCR 实验表明，GAA 抑制了 OXPHOS 复合物的功能，导致线粒体氧消耗和 ATP 生成减少，免疫荧光结果也证实 GAA 影响了线粒体功能。
6. GAA 抑制 TNBC 细胞增殖、迁移和侵袭：体外实验中，GAA 以剂量依赖的方式抑制 TNBC 细胞增殖、迁移和侵袭，且敲低 LRPPRC 后，GAA 对 TNBC 细胞的抑制作用明显减弱，表明 GAA 对 TNBC 的抑制作用在很大程度上依赖于 LRPPRC 的表达。
7. GAA 在体内对 TNBC 有治疗前景：制备 GAA 负载的介孔二氧化硅纳米颗粒（MSNPs）后，对 TNBC 荷瘤小鼠进行尾静脉注射，发现 GAA-MSNPs 显著抑制肿瘤生长，降低肿瘤组织中 LRPPRC 蛋白水平，减小肿瘤体积和重量。

研究结论和讨论部分指出，该研究发现 LRPPRC 是 TNBC 的独特生物标志物，揭示了其在 TNBC 中高表达的分子机制，以及 LRPPRC 通过增强线粒体氧化磷酸化促进 TNBC 进展的作用。同时，证明了 GAA 作为 LRPPRC 特异性抑制剂在 TNBC 治疗中的潜在应用价值。这为 TNBC 的诊断和治疗提供了新的靶点和策略，也为理解 TNBC 的发生发展机制，尤其是代谢异常机制提供了重要参考。此外，针对不同 TNBC 细胞系对 GAA 敏感性差异的研究，有望为未来精准医学发展提供指导。