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为探究 NR4A1 在乳腺癌（BC）中的作用及机制，福建医科大学附属协和医院等研究人员开展了相关研究。结果发现 NR4A1 通过抑制 c-Fos 介导的脂质和氧化还原稳态失衡来抑制 BC 生长，激活 NR4A1 可能是潜在治疗策略，为 BC 治疗提供新思路。
在女性健康领域，乳腺癌如同高悬的 “达摩克利斯之剑”，严重威胁着全球女性的生命安全。尽管现代医学在乳腺癌治疗方面取得了一定进展，但肿瘤的发生、发展机制极为复杂，仍有诸多未解之谜亟待探索。比如，在众多影响乳腺癌进程的因素中，核受体 4A1（NR4A1
[1] ）的作用充满争议。它在不同癌症类型中表现出不同功能，时而像个 “帮凶” 促进肿瘤发展，时而又似 “卫士” 抑制肿瘤生长。在乳腺癌中，NR4A1 到底扮演何种角色，其作用机制又是什么？这些问题吸引着科研人员不断探索。
为了解开这些谜团，福建医科大学附属协和医院、福建医科大学附属第一医院等研究机构的研究人员，开展了一项旨在揭示 NR4A1 与乳腺癌生长关系的研究。他们通过一系列实验，最终发现 NR4A1 能够抑制乳腺癌细胞的生长，这一发现为乳腺癌的治疗开辟了新的方向。该研究成果发表在《Experimental & Molecular Medicine》杂志上。
研究人员在此次研究中，运用了多种关键技术方法。细胞实验方面，利用 CRISPR-Cas9 技术构建 NR4A1 基因敲除细胞系，用于探究基因缺失对细胞功能的影响。代谢分析层面，采用超高效液相色谱 - 四极杆飞行时间质谱（UHPLC-Q-TOF-MS）技术，全面分析细胞代谢物变化，深入了解细胞代谢状态。分子机制研究上，借助 RNA 测序（RNA-seq）和染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）技术，精准剖析基因表达调控和转录因子结合位点，从而揭示潜在的分子调控机制。此外，研究还使用了包含 40 对乳腺癌和正常乳腺组织的队列 1 以及 150 例乳腺癌组织的队列 2，为研究提供了丰富的临床样本支持。
下面详细介绍研究结果：
- NR4A1 表达与乳腺癌进展的关系：研究人员通过分析癌症基因组图谱（TCGA）和乳腺癌国际联盟（METABRIC）数据库，发现 NR4A1 mRNA 在所有乳腺癌亚型中均显著降低。在对乳腺癌患者组织微阵列（TMA）分析后进一步证实，肿瘤组织中 NR4A1 表达明显低于癌旁组织。而且，NR4A1 表达与患者的美国癌症联合委员会（AJCC）肿瘤分期、TNM 分期以及 Ki67 增殖指数呈负相关，与患者术后总生存率呈正相关。这表明 NR4A1 在乳腺癌中发挥着肿瘤抑制作用。进一步研究发现，DNA 高甲基化是导致乳腺癌中 NR4A1 表达下调的重要原因。
- NR4A1 缺失对乳腺癌细胞生长的影响：研究人员运用 CRISPR-Cas9 技术，成功敲除 MCF7 和 T47D 等腔面型乳腺癌细胞中的 NR4A1 基因。实验结果显示，NR4A1 基因敲除后，乳腺癌细胞的增殖能力显著增强，集落形成能力提高，EdU 掺入量增加，细胞增殖相关蛋白 Ki67 表达上调。在体内实验中，敲除 NR4A1 的 MCF7 细胞在小鼠体内形成的肿瘤体积更大、重量更重。这些结果充分说明，NR4A1 具有抑制乳腺癌细胞增殖和正常乳腺细胞恶性转化的能力。
- NR4A1 缺失对脂质代谢和磷脂积累的影响：转录组分析表明，NR4A1 基因敲除细胞中，“脂肪酸代谢” 相关基因特征显著富集。代谢组学分析发现，敲除 NR4A1 后，细胞内 199 种代谢物发生显著改变，其中上调的代谢物大多为脂质和类脂代谢物，包括磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰胆碱（PC）等。这意味着乳腺癌细胞的脂质组内容和特征因 NR4A1 缺失而发生明显改变。此外，研究还发现 NR4A1 基因敲除的乳腺癌细胞脂质摄取增加，脂肪酸受体 CD36 表达升高。这些结果表明，NR4A1 能够调控脂质重塑，进而影响乳腺癌细胞的生长。
- NR4A1 缺失对氧化应激水平的影响：代谢轮廓分析显示，NR4A1 缺失导致细胞的细胞外酸化率（ECAR）升高，细胞内 ATP 水平增加，但氧消耗率（OCR）降低，基础呼吸和最大呼吸显著下降。同时，细胞内谷胱甘肽（GSH）水平降低，活性氧（ROS）生成增加，脂质过氧化水平显著升高。这一系列变化表明，NR4A1 缺失会破坏细胞的氧化还原平衡，加剧氧化应激，而氧化应激的加剧与肿瘤的失控生长密切相关。
- NR4A1 与 c-Fos 的相互作用及对转录活性的影响：转录因子富集分析（TFEA）和基因集富集分析（GSEA）发现，转录因子 c-Fos 相关的转录组在 NR4A1 基因敲除细胞中显著上调，c-Fos 靶基因在敲除细胞中过表达。进一步研究证实，NR4A1 蛋白与 c-Fos 蛋白能够相互作用，且 NR4A1 与 c-Fos 的 DNA 结合域 / 亮氨酸拉链域相互作用，该区域是 c-Fos 结合基因组所必需的。这表明 NR4A1 缺失后，与 c-Fos 的相互作用丧失，可能导致 c-Fos 介导的转录增强，进而影响脂质代谢相关基因的转录。
- NR4A1 对 c-Fos 结合靶基因的竞争性抑制作用：ChIP-seq 分析表明，NR4A1 基因敲除后，c-Fos 在基因组上的结合峰显著增加，且这些增加的结合峰主要位于启动子区域，与脂质代谢、氧化和肿瘤发生相关的信号通路富集。研究人员发现，过氧化物酶体增殖物激活受体 6（PRDX6）是 NR4A1 竞争性结合 c-Fos 的潜在靶基因。NR4A1 基因敲除后，PRDX6 在 mRNA 和蛋白水平均显著上调。进一步研究证实，NR4A1 能够与 c-Fos 竞争性结合 PRDX6 启动子区域，抑制其转录活性，从而调控脂质重塑和氧化还原稳态。
- 激活 NR4A1 对乳腺癌细胞生长的抑制作用：研究人员使用小分子激动剂胞孢菌素 B（Csn-B）处理乳腺癌细胞，发现 Csn-B 能够显著增加 NR4A1 的表达，抑制乳腺癌细胞的生长，且这种抑制作用呈剂量依赖性。在体内实验中，Csn-B 也显著抑制了小鼠体内乳腺癌异种移植瘤的生长。机制研究表明，Csn-B 处理增加了 NR4A1 与 c-Fos 的相互作用，减少了 c-Fos 与 PRDX6 启动子的结合，从而降低了 PRDX6 的转录水平，抑制了乳腺癌细胞的生长。
- NR4A1-c-Fos-PRDX6 轴与乳腺癌预后的关系：对乳腺癌组织微阵列分析发现，NR4A1 表达与 c-Fos、PRDX6 表达呈负相关，c-Fos 与 PRDX6 表达呈正相关。高表达 c-Fos 或 PRDX6 的乳腺癌患者总生存期明显短于低表达患者，同时低表达 NR4A1 且高表达 PRDX6，或同时高表达 c-Fos 和 PRDX6 的患者总生存期更短。进一步研究还发现，c-Fos 通过与 DNA 甲基化协同作用，抑制 NR4A1 的表达。这表明 NR4A1-c-Fos-PRDX6 轴是乳腺癌进展的重要调节因子。
综上所述，本研究通过综合的基因组、转录组和代谢组分析，揭示了 NR4A1 在乳腺癌生长中的关键作用。NR4A1 通过与 c-Fos 竞争性结合 PRDX6 启动子，抑制其转录，进而调控脂质重塑和氧化还原平衡，抑制乳腺癌细胞的生长。这一发现不仅为理解乳腺癌的发病机制提供了新的视角，还为乳腺癌的治疗提供了潜在的新靶点和治疗策略。例如，靶向激活 NR4A1 的药物，如 Csn-B，有望成为治疗乳腺癌的有效手段。此外，干扰 c-Fos 与 DNA 甲基化的相互作用，恢复 NR4A1 的表达，也可能是未来乳腺癌治疗的一个重要研究方向。然而，目前仍有一些问题有待进一步研究，如 NR4A1 在不同细胞过程中发挥相反作用的具体机制，以及如何开发更具特异性和有效性的靶向 NR4A1 的治疗药物等。相信随着研究的不断深入，这些问题将逐渐得到解决，为乳腺癌患者带来更多的希望。
