《Pathology - Research and Practice》:EBF3 transcriptionally activates ACADL to block the Hippo/YAP signaling pathway and inhibits breast cancer progression
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乳腺癌中EBF3通过激活ACADL抑制Hippo/YAP信号通路进展
蔡红超|冯星
山西省白求恩医院肿瘤中心,太原 030032,中国山西
摘要
目的
乳腺癌(BC)是女性恶性肿瘤相关死亡的主要原因。本文探讨了EBF3-ACADL轴如何通过Hippo/YAP信号通路抑制乳腺癌的进展。
方法
通过生物信息学数据库筛选了在乳腺癌中差异表达的基因ACADL,并通过免疫组化、RT-qPCR和Western blot分析验证了乳腺癌肿瘤和细胞中的ACADL表达情况。将过表达ACADL的慢病毒感染乳腺癌细胞,以研究ACADL对乳腺癌细胞生长的影响。通过构建异种移植肿瘤模型来研究ACADL的体内效应。使用XMU-MP-1(一种MST1/2激酶抑制剂)处理细胞,以研究ACADL通过Hippo/YAP通路对乳腺癌进展的影响。通过生物信息学分析了ACADL异常升高的上游机制,并验证了乳腺癌肿瘤和细胞中的EBF3表达情况。进行了调控实验以确认ACADL和EBF3之间的结合关系。
结果
在乳腺癌组织和细胞系中,ACADL和EBF3的表达水平较低。ACADL的过表达阻断了p-YAP(Ser127)的磷酸化、YAP在细胞核中的定位以及其典型靶基因(CTGF、CYR61和ANKRD1)的表达,从而抑制了乳腺癌细胞的生长和异种移植肿瘤的发育。XMU-MP-1逆转了ACADL过表达对乳腺癌进展的抑制作用。EBF3通过与ACADL启动子的结合,在转录水平上激活了ACADL的表达。EBF3的过表达抑制了乳腺癌细胞的恶性行为和异种移植肿瘤的发育,而ACADL的敲低则逆转了这一效应。
结论
EBF3在转录水平上激活ACADL,并阻断Hippo/YAP通路以抑制乳腺癌的进展。
引言
乳腺癌(BC)是导致女性死亡的主要恶性肿瘤之一,其特征是独特的流行病学模式、复杂的发病机制以及广泛的临床表现,这些因素给有效的治疗和预防策略的开发带来了重大挑战[1]、[2]。化疗和放疗是最常用的治疗方法;然而,药物耐药性限制了治疗效果,这可能是由于内分泌和激素失衡所致[3]。乳腺癌有多种亚型,每种亚型都有不同的特征,其中大多数亚型的预后较好,原发性乳腺癌的5年生存率可达96%,但转移性乳腺癌的预后则降至38%[4]。因此,及时诊断和阻止转移对于提高生存率至关重要。
线粒体脂肪酸氧化是能量产生的基础,而线粒体功能障碍可能促进癌症的发展[5]。线粒体黄素蛋白长链酰基辅酶A脱氢酶(ACADL或LCAD)催化线粒体脂肪酸氧化的初始步骤[6]。ACADL在肝细胞癌细胞中响应细胞外基质硬度而重新编程脂质代谢,同时也被认为是一种肿瘤抑制因子[7]。非小细胞肺癌中的ACADL表达显著降低,而ACADL的过表达会抑制癌细胞的增殖和侵袭能力[8]。迄今为止,ACADL在乳腺癌中的表达模式和调控作用尚不清楚。我们的初步分析表明,ACADL在乳腺癌中存在差异表达。
Hippo信号通路在器官发生和肿瘤发生中起着核心作用,Hippo-yes相关蛋白(YAP)通过改变染色质结构来促进致癌过程[9]。值得注意的是,YAP的激活在乳腺癌的起始、进展、转移和干性方面起着关键作用[10]。乳腺癌干细胞中的YAP磷酸化增强,而YAP的敲低会降低乳腺癌细胞的存活能力、干性和肿瘤发生能力[11]。ACADL的过表达会增强YAP的磷酸化并减少其向细胞核的转移,从而抑制肝细胞癌的发展[12]。因此,我们假设ACADL也通过调节YAP的磷酸化来抑制乳腺癌的发展。
早期B细胞因子(EBF)包括四个高度保守的转录因子(EBF1-4),它们与多种人类癌症的肿瘤发生有关[13]。EBF3在急性髓系白血病患者和细胞中表达下调[14],高EBF3表达与较低的肝细胞癌风险相关[15]。EBF3在胃癌中具有肿瘤抑制作用,并可作为预后标志物[16]。值得注意的是,EBF3在乳腺癌组织和细胞中表达下调,而EBF3的过表达会抑制乳腺癌细胞的干性表型[17]。我们的初步分析发现,EBF3在ACADL的启动子区域有显著的结合位点。基于以上信息,本文旨在探讨EBF3/ACADL通过Hippo/YAP信号通路对乳腺癌发展的影响。
研究部分
临床样本收集
本研究从2021年4月至2024年9月期间,从山西省白求恩医院乳腺外科接受手术治疗的乳腺癌患者中收集了61对原发性乳腺癌组织和相邻的正常组织。所有患者在手术前均未接受过任何全身或局部乳腺癌治疗。所有患者均签署了书面知情同意书。该研究得到了山西省白求恩医院伦理委员会的批准。
细胞培养
人类乳腺癌细胞ZR-75-1(CL-0247)、MCF-7(CL-0149)、T47D乳腺癌中ACADL的表达异常低下
分析了GSE10780数据集中的42例浸润性导管癌病例和143例乳腺导管无异常的冷冻乳腺组织的转录组序列数据,以及GEO数据库中31例乳腺癌患者和27例健康对照者的乳腺组织数据(p值<0.01作为差异表达基因(DEGs)的筛选阈值,见图1A、B)。乳腺浸润性癌(BRCA)的DEGs数据来自差异表达分析讨论
尽管在化疗、内分泌治疗和HER2靶向治疗领域取得了进展,但乳腺癌转移和复发的管理仍然面临重大挑战[27]。因此,研究生物标志物对于识别潜在的治疗靶点至关重要。本研究通过细胞和动物实验探讨了EBF3/ACADL在乳腺癌进展中的作用。总体而言,我们的发现表明EBF3通过转录激活ACADL
结论
总之,本研究结果表明,EBF3通过转录激活ACADL并抑制Hippo/YAP通路来抑制乳腺癌的进展。
CRediT作者贡献声明
冯星:撰写——审稿与编辑、监督、软件使用、资源提供、方法学设计。蔡红超:撰写——初稿撰写、项目管理、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构建。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究工作的财务利益或个人关系。