SOX10通过IRF1-ITGA3/EphA2-FAK通路调控黑色素瘤转移的分子机制

这篇研究揭示了转录因子SOX10在黑色素瘤转移中的关键作用。通过RNA-seq和功能实验证实，SOX10下调通过激活IRF1转录因子，进而上调整合素α3（ITGA3）和受体酪氨酸激酶EphA2的表达，分别增强细胞对层粘连蛋白-332（LN-332）的黏附能力和随机运动性。值得注意的是，MAPK致癌信号通过促进EphA2 Ser897位点磷酸化（pS-EphA2）驱动迁移，而FAK抑制剂defactinib可显著抑制体内转移。该研究为靶向SOX10-IRF1-ITGA3/EphA2-FAK通路治疗黑色素瘤转移提供了新策略。

　　

ABSTRACT

黑色素瘤异质性导致其高转移潜能。尽管MITF^low/AXL^high亚群与侵袭性相关，但具体机制尚不明确。本研究发现SOX10敲除（KD）后，细胞迁移相关基因集显著富集。生信分析和体外实验证实，ITGA3和EPHA2是SOX10介导迁移的下游效应分子，分别调控细胞黏附和随机运动。MAPK致癌激活通过EphA2 Ser⁸⁹⁷磷酸化促进随机运动。IRF1被鉴定为SOX10/KD后调控ITGA3和EphA2的上游转录因子。值得注意的是，IRF1抑制或FAK抑制剂defactinib处理可显著减少体内转移。这些发现揭示了SOX10通过IRF1-ITGA3/EphA2-FAK通路促进黑色素瘤转移的机制，并提示FAK抑制的治疗潜力。

1 Introduction

SOX10是调控神经嵴细胞分化的关键转录因子，在黑色素瘤中通过MITF维持增殖表型。既往研究表明，SOX10缺失导致黑色素瘤进入休眠-侵袭或耐药状态。单细胞RNA-seq显示，MITF^low/AXL^high亚群具有高侵袭性，但其机制未明。本研究旨在探索SOX10是否通过MITF非依赖性途径调控黑色素瘤迁移。

2 Materials and Methods

采用A2058等黑色素瘤细胞系，通过shRNA/siRNA敲除SOX10、MITF等基因。利用RNA-seq、单细胞测序、Western blot、Transwell迁移实验等技术分析基因表达和功能。体内实验通过尾静脉注射Luc标记细胞评估肺转移。

3 Results

3.1 SOX10调控迁移相关基因

RNA-seq显示SOX10/KD后1105个基因上调，857个下调，迁移相关通路显著富集。单细胞数据证实，高侵袭性亚群（cluster #6）SOX10表达最低。

3.2 SOX10独立于MITF调控随机运动

SOX10/KD显著增加A2058和M14细胞的随机运动距离，而MITF/KD无此效应。过表达SOX10则抑制运动，且AXL双敲除不影响SOX10/KD的促迁移作用。

3.3 SOX10负调控ITGA3和EphA2

单细胞数据揭示ITGA3/EphA2在高侵袭亚群高表达。蛋白水平验证SOX10/KD在所有测试细胞系（包括BRAF^V600E/NRAS^Q61R突变型）中均上调ITGA3/ITGB1异源二聚体和EphA2，且BRAF突变型细胞出现pS-EphA2。

3.4 ITGA3和EphA2分别调控黏附与运动

ITGA3/KD特异性抑制SOX10/KD增强的LN-332黏附能力，但不影响随机运动；EphA2/KD则呈现相反效应。SOX10/KD显著提升多种黑色素瘤细胞对LN-332的趋触迁移，该效应依赖ITGA3和EphA2。

3.5 MAPK通路依赖的EphA2调控

在野生型BRAF/NRAS的MeWo细胞中，SOX10/KD虽增强黏附但未改变随机运动。BRAF抑制剂vemurafenib或RSK抑制剂（BI-D1870/LJH685）可阻断SOX10/KD诱导的随机运动，证实pS-EphA2依赖MAPK激活。

3.6 IRF1介导ITGA3/EphA2上调

CCLE数据库分析显示IRF1与ITGA3/EphA2表达高度相关（Pearson>0.5）。IRF1/KD逆转SOX10/KD对ITGA3/EphA2/ITGB1的诱导，并抑制黏附、运动和体内转移。染色质开放区域分析提示IRF1潜在结合位点。

3.7 FAK是治疗靶点

KEGG分析显示SOX10/KD激活黏着斑通路。ITGA3/KD（非EphA2/KD）抑制FAK Tyr³⁹⁷磷酸化。FAK抑制剂defactinib显著降低体外迁移和体内肺定植，提示靶向ITGA3-FAK轴的治疗价值。

4 Discussion

本研究阐明SOX10通过IRF1转录激活ITGA3/EphA2，分别增强黑色素瘤对LN-332的黏附和MAPK依赖的随机运动，最终促进转移。尽管MITF^low/AXL^high表型与侵袭性相关，但SOX10的迁移调控作用独立于MITF。ITGA3/ITGB1-FAK通路可能成为治疗靶点，而EphA2功能受限于BRAF/NRAS突变状态。未来需进一步探索IRF1的精确调控机制及FAK抑制剂的临床应用。