清華新聞網(wǎng)6月12日電 三陰性乳腺癌（TNBC）是一種高度惡性的疾病，其典型特征是缺乏雌激素受體（ER）和孕激素受體（PR），以及人表皮生長因子受體2（HER2）無擴(kuò)增。該疾病通常進(jìn)展迅猛，并且容易轉(zhuǎn)移至遠(yuǎn)端器官，加之缺乏特異性治療靶點(diǎn)，最終因腫瘤轉(zhuǎn)移導(dǎo)致患者生存期極短。因此，深入揭示驅(qū)動三陰性乳腺癌轉(zhuǎn)移的理論機(jī)制，對于開發(fā)新的治療策略具有至關(guān)重要的意義。
6月10日，清華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院常智杰教授團(tuán)隊(duì)在《分子癌癥》（Molecular Cancer）雜志在線發(fā)表了題為“CREPT通過基于協(xié)同染色質(zhì)環(huán)的基因調(diào)控促進(jìn)三陰性乳腺癌轉(zhuǎn)移”（CREPT is required for the metastasis of triple-negative breast cancer through a co-operational-chromatin loop-based gene regulation）的研究論文。研究發(fā)現(xiàn)其早先克隆的一個基因CREPT是三陰性乳腺癌轉(zhuǎn)移所必需的，其介導(dǎo)的協(xié)同染色質(zhì)環(huán)增強(qiáng)了轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的表達(dá)，從而促進(jìn)了三陰性乳腺癌的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移，靶向沉默后可以有效地阻斷三陰性乳腺癌轉(zhuǎn)移。
三陰性乳腺癌（TNBC）轉(zhuǎn)移過程中CREPT介導(dǎo)的協(xié)同染色質(zhì)環(huán)對轉(zhuǎn)移相關(guān)基因表達(dá)調(diào)控的作用示意圖
研究團(tuán)隊(duì)通過生物信息學(xué)的方法，發(fā)現(xiàn)染色體20q11.23區(qū)域拷貝數(shù)的擴(kuò)增與三陰性乳腺癌轉(zhuǎn)移密切相關(guān)；進(jìn)一步分析表明，20q11.23拷貝數(shù)的擴(kuò)增導(dǎo)致該區(qū)域中CREPT基因表達(dá)水平顯著性上調(diào)。團(tuán)隊(duì)通過一系列體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證實(shí)CREPT極大地促進(jìn)了三陰性乳腺癌遠(yuǎn)端器官轉(zhuǎn)移的發(fā)生。
該研究揭示CREPT是一個重要的增強(qiáng)子活性調(diào)控蛋白，能夠結(jié)合增強(qiáng)子，同時也能夠結(jié)合啟動子。研究團(tuán)隊(duì)敲除CREPT后，發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)子活性尤其是超級增強(qiáng)子活性顯著降低。通過ChIP-MS實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)CREPT是通過與p300相互作用，調(diào)控增強(qiáng)子區(qū)域的開放性以及組蛋白H3K27的乙酰化，從而促進(jìn)了增強(qiáng)子的活性。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了CREPT對染色體三維結(jié)構(gòu)的維持發(fā)揮重要作用。團(tuán)隊(duì)通過HiC實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)CREPT介導(dǎo)了增強(qiáng)子和啟動子與基因終止區(qū)形成一種特殊的串聯(lián)雙染色質(zhì)環(huán)結(jié)構(gòu)，稱之為協(xié)同染色質(zhì)環(huán)。團(tuán)隊(duì)利用Tn5-FISH實(shí)驗(yàn)，在轉(zhuǎn)移相關(guān)的一些基因（如ITGA3, CCL2和MMP13）中，第一次觀察到了這種雙環(huán)狀結(jié)構(gòu)的存在。為了證明這種環(huán)狀結(jié)構(gòu)的功能，團(tuán)隊(duì)建立了一種CRISPR-dCas9靶向技術(shù)，能夠干擾協(xié)同染色質(zhì)環(huán)的形成，導(dǎo)致整個下游基因的表達(dá)受到了嚴(yán)重的抑制。通過多種實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)解析了CREPT介導(dǎo)協(xié)同染色質(zhì)環(huán)的作用機(jī)理，提出增強(qiáng)子啟動子環(huán)促進(jìn)了靶基因啟動子區(qū)RNAPII和表觀遺傳修飾因子的豐度，而啟動子與基因終止區(qū)所形成的染色質(zhì)環(huán)則會高效地促進(jìn)RNAPII在啟動子和轉(zhuǎn)錄終止區(qū)域循環(huán)利用，這種雙環(huán)結(jié)構(gòu)極大地促進(jìn)了轉(zhuǎn)錄速率，實(shí)現(xiàn)了RNAPII“量”與“質(zhì)”的高度結(jié)合，從而最大限度地促進(jìn)基因表達(dá)。這一研究發(fā)現(xiàn)揭示了細(xì)胞中不同類型的染色質(zhì)環(huán)并不是孤立地發(fā)揮調(diào)控作用，有可能是相互協(xié)同、也有可能是相互排斥。
令人振奮的是，研究團(tuán)隊(duì)在預(yù)防性和治療性小鼠三陰性乳腺癌轉(zhuǎn)移模型中，使用腺相關(guān)病毒AAV介導(dǎo)的小干擾RNA（shRNA），能夠靶向沉默CREPT的表達(dá)，進(jìn)而顯著抑制了腫瘤細(xì)胞遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移，極大地提高了小鼠的生存率。該研究為三陰性乳腺癌的治療提供了新的靶點(diǎn)和策略，為患者的治療帶來了曙光。
清華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教授常智杰、金鳳實(shí)驗(yàn)室李俊博士及清華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院高級工程師王銀銀為論文共同通訊作者，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院博士后李江華為論文第一作者。研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、金鳳實(shí)驗(yàn)室基金及北京市科學(xué)基金等的資助。
論文鏈接：
https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-025-02361-3
供稿：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院
編輯：李華山
審核：郭玲
