PHF19通过驱动PRC2核内簇增强三阴性乳腺癌细胞运动性的机制研究

本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)中PRC2亚核空间组织调控机制不明的问题，通过整合原位光蛋白组学、高分辨率成像和功能基因组学技术，发现PHF19通过其内在无序区(IDR)介导PRC2形成微米级核内簇，重塑H3K27me3宏结构域并促进TNBC细胞运动性，揭示了PRC2空间调控的非酶活功能层面对癌症细胞行为的直接影响。

　　

在癌症研究领域，三阴性乳腺癌（TNBC）因其高度转移性和治疗抗性一直备受关注。多梳抑制复合物2（PRC2）作为表观遗传调控的核心执行者，通过催化组蛋白H3第27位赖氨酸三甲基化（H3K27me3）实现基因沉默，但其在癌症细胞中的亚核空间组织机制至今仍是未解之谜。传统研究多聚焦于PRC2的酶活功能或EZH2的胞质作用，而对核内PRC2的高阶组织结构及其功能后果了解甚少。

为了揭示PRC2在TNBC细胞中的空间调控机制，研究人员整合了前沿的空间蛋白质组学技术、超高分辨率显微成像和功能基因组学方法。通过原位光标记蛋白质组学（opto-proteomics）技术，对内源性PRC2核簇进行了无偏性蛋白质组鉴定；利用CRISPR-Cell Painting和活细胞成像追踪PRC2簇的动态行为；结合ChIP-seq和RNA-seq进行多维组学分析；并采用细胞迁移实验和临床生存分析验证功能影响。

研究首先发现骨转移来源的BoM-1833细胞和MDA-MB-436细胞中存在显著的PRC2核内簇结构，这些微米尺度的"PRC2小体"与H3K27me3焦点共定位，且占总核信号的2-5%。通过创新性的光蛋白组学技术，研究人员成功鉴定出PHF19作为PRC2小体的关键组成成分。

进一步的功能实验表明，PHF19缺失导致PRC2核簇完全解离，但不影响PRC2复合物整体完整性或全局染色质结合。机制上，PHF19通过其内在无序区（IDR）、DNA结合结构域和SUZ12相互作用结构域的协同作用，驱动PRC2在特定基因组位点形成簇状结构。

值得注意的是，PHF19缺失虽未改变全局H3K27me3水平，但导致H3K27me3宏结构域碎片化，表明其主要功能是空间组织而非催化调控。

功能上，PHF19通过促进细胞运动相关基因的表达调控，显著增强TNBC细胞的迁移能力。这种促迁移作用严格依赖于其IDR介导的簇形成能力，突变IDR或DNA结合域均消除该效应。

研究结论表明，PHF19通过介导PRC2的空间分区化，建立了一个非酶活的PRC2调控层面，直接影响癌症细胞行为。这种机制在TNBC中尤为显著，PHF19/EZH2表达比与患者不良预后密切相关。该发现不仅深化了对多梳蛋白功能多样性的理解，也为针对PRC2空间组织的癌症治疗提供了新思路。

讨论部分强调，PHF19介导的PRC2簇化可能代表了一种进化保守的染色质调控机制，在正常发育中被癌症细胞劫持用于促转移程序。相比传统的酶活性抑制，靶向PRC2的空间组织可能提供更具特异性的治疗策略，同时避免全局表观遗传紊乱带来的副作用。