肥大细胞类胰蛋白酶通过诱导核重塑抑制乳腺癌细胞生长：一种新型表观遗传调控机制

《Cell Death Discovery》：Mast cell tryptase induces nuclear remodelling and reduced growth in breast cancer cells

本研究针对肥大细胞在乳腺癌中的矛盾角色，聚焦其特异性蛋白酶——类胰蛋白酶的功能。研究人员通过体外实验、动物模型及临床样本分析，发现类胰蛋白酶可被乳腺癌细胞内吞并进入细胞核，通过剪切组蛋白H3、消除H3K27ac等表观遗传标记，改变染色质可及性，进而抑制CCN1/CCN2等促癌基因表达，最终诱导细胞凋亡并抑制增殖。该研究首次揭示类胰蛋白酶直接调控肿瘤细胞表观遗传状态的新机制，为乳腺癌治疗提供了新靶点。

　　

在肿瘤微环境中，肥大细胞的存在长期以来被认为是一把双刃剑。尽管临床研究表明，乳腺癌组织中肥大细胞的浸润与患者良好预后相关，但其具体作用机制始终不明。尤其引人深思的是，肥大细胞富含的类胰蛋白酶能否直接调控肿瘤细胞行为？这一问题成为解开肥大细胞抗肿瘤功能的关键。

为回答这一问题，瑞典乌普萨拉大学的研究团队在《Cell Death Discovery》上发表论文，首次揭示类胰蛋白酶通过核内化途径直接重塑乳腺癌细胞表观遗传景观，从而抑制肿瘤生长。研究人员发现，类胰蛋白酶可被乳腺癌细胞主动内吞，并突破核膜屏障进入细胞核。在核内，类胰蛋白酶特异性剪切组蛋白H3，导致H3K9me2、H3K27ac等关键表观遗传标记丢失，进而引起染色质结构松散化与特定基因区域可及性改变。这种核重塑作用最终下调CCN1、CCN2等促癌基因表达，诱发细胞周期阻滞和凋亡。

研究团队运用多种关键技术验证这一机制：通过活细胞成像追踪荧光标记类胰蛋白酶的细胞内吞路径；利用透射电镜观察染色质"珠链状"结构改变；采用ATAC-seq分析全基因组染色质可及性变化；结合转录组测序筛选差异表达基因；并通过免疫荧光与Western blot在PyMT小鼠模型及15例三阴性乳腺癌患者组织样本中验证类胰蛋白酶的核定位及其与Ki67阴性区域的负相关性。

MC tryptase affects breast cancer cell morphology

类胰蛋白酶处理48小时后，Hs578T乳腺癌细胞发生显著形态学改变：细胞收缩聚集成团，肌动蛋白丝状结构解聚。这种作用可被特异性抑制剂萘莫司他完全阻断，表明其依赖酶活性。

MC tryptase induces cell death in breast cancer cells

流式细胞术显示类胰蛋白酶处理组凋亡细胞（Annexin V+/Draq7-）和晚期凋亡/坏死细胞（Annexin V+/Draq7+）比例显著增加，细胞直径缩小约40%，证实其同时诱导凋亡和直接细胞毒性。

MC tryptase has anti-proliferative effects on breast cancer cells

EdU掺入实验表明类胰蛋白酶使Hs578T、Bt549、Bt20三种乳腺癌细胞及非癌性乳腺上皮细胞MCF10A的增殖率下降50%-70%，PrestoBlue代谢活性检测同步验证该现象。

Tryptase is taken up by breast cancer cells and can enter the tumour cell nucleus

时间推移显微镜显示Alexa-488标记的类胰蛋白酶可在30分钟内被细胞吞噬。共聚焦Z栈成像结合核体三维重建技术证实类胰蛋白酶存在于核内而非核膜表面，核组分ELISA检测显示其核内浓度较对照组升高3倍。

Tryptase affects chromatin organization in breast cancer cells

透射电镜揭示类胰蛋白酶处理组细胞核出现显著异常：核膜结构模糊、核孔减少，染色质呈现直径5-8纳米的纤维状"珠链式"排列，符合核小体分离特征。

Tryptase-positive MCs are present in PyMT breast cancer tumours and human triple-negative breast cancer

在PyMT小鼠乳腺癌模型及人三阴性乳腺癌组织中，类胰蛋白酶阳性肥大细胞周围存在明显的增殖清除带（Ki67阴性区域）。人癌组织中肥大细胞呈现显著脱颗粒活化状态，且类胰蛋白酶同样出现在肿瘤细胞核内。

Tryptase can execute H3 clipping and can erase epigenetic marks deposited on H3

Western blot显示类胰蛋白酶特异性剪切组蛋白H3（而非H2A/H2B/H4），并显著降低H3K9me2、H3K9ac等表观遗传标记水平。免疫荧光证实H3K27ac信号在处理组细胞核内强度下降60%。

Effect of tryptase on gene expression patterns in breast cancer cells

转录组分析发现类胰蛋白酶处理24小时后显著下调CCN1（2.8倍）、CCN2（3.2倍）、EDN1等促癌基因。qPCR与Western blot验证其在mRNA和蛋白水平的一致性下调。

Tryptase affects chromatin accessibility in breast cancer cells

ATAC-seq揭示类胰蛋白酶使2595个基因组区间可及性增加，24个区间可及性降低。下调基因（如CCN1、CCN2）的峰值区域与H3K4me3/H3K27ac标记位点重叠，提示其通过消除活性增强子标记抑制转录。

本研究最终证实，肥大细胞类胰蛋白酶通过一种前所未有的核内化机制，直接干预乳腺癌细胞的表观遗传调控程序。其核内定位引发的组蛋白剪切与染色质重塑作用，从分子层面解释了肥大细胞浸润与乳腺癌良好预后的关联。这一发现不仅为肿瘤微环境中免疫细胞-肿瘤细胞互作提供了新范式，更提示类胰蛋白酶或其模拟物可能成为三阴性乳腺癌的表观遗传治疗新策略。尽管类胰蛋白酶核转运的具体机制仍有待阐明，但其作为首个被证实能够直接进入肿瘤细胞核并执行表观遗传重编程的分泌蛋白酶，已然为癌症治疗领域开辟了新的方向。