LncRNA PVT1连接雌激素受体α和多梳抑制复合体2在激素反应性乳腺癌中抑制促凋亡基因

　　

靶向 PVT1：激素反应性乳腺癌治疗新策略 —— 意大利萨勒诺大学研究成果解读

意大利萨勒诺大学 “斯库奥拉?梅迪卡?萨勒尼塔纳” 医学、外科和牙科学院分子医学与基因组学实验室的研究人员 Viola Melone、Domenico Palumbo 等人，在《Cell Death and Disease》期刊发表了题为 “LncRNA PVT1 links estrogen receptor alpha and the polycomb repressive complex 2 in suppression of pro-apoptotic genes in hormone-responsive breast cancer” 的论文。该研究发现长链非编码 RNA（lncRNA）PVT1 在激素反应性乳腺癌中，作为雌激素受体 α（ERα）与多梳抑制复合物 2（PRC2）的桥梁，抑制促凋亡基因，为乳腺癌治疗提供了新的潜在靶点与治疗思路，有望改善患者预后。

一、研究背景

在乳腺癌研究领域，雌激素受体 α（ERα）是管腔样激素反应性乳腺癌亚型的关键标志。传统观点认为，雌激素刺激下，ERα 与众多转录共调节因子结合到染色质特定靶点，调节基因表达。近年来研究发现，ERα 还具备非经典 RNA 结合蛋白（RBP）功能，可与多种 RNA 相互作用，其中非编码 RNA（ncRNA）可能发挥重要作用，这为乳腺癌研究开辟了新方向。

RNA 疗法近年来发展迅速，从理论走向临床，为多种疾病治疗提供了新途径。通过小分子直接作用于特定 RNA 或蛋白质，可调控异常基因表达。在乳腺癌治疗中，众多失调的 ncRNA 成为潜在 “可成药” 靶点，尤其是长链非编码 RNA（lncRNA）。lncRNA 参与多种细胞生理和病理过程，在表观遗传、转录及转录后调控中发挥功能，有望提升癌症治疗效果。

然而，乳腺癌治疗面临诸多挑战。长期以来，通过选择性雌激素受体调节剂（SERMs）、选择性雌激素受体下调剂（SERDs）或芳香化酶抑制剂（AIs）抑制雌激素信号，是 ERα 阳性乳腺癌激素治疗的一线方案，但约 30% 的患者会产生耐药性，这成为患者死亡的主要原因。因此，寻找新的治疗靶点迫在眉睫。

二、研究材料与方法

（一）RNA 免疫沉淀（RIP）

以抗 ERα 抗体或抗 IgG 同型对照与磁珠结合，从 MCF - 7 细胞提取细胞核蛋白，超声破碎后与结合抗体的磁珠孵育，洗涤后提取 RNA，用于分析与 ERα 结合的 RNA。

（二）RNA 测序

采用特定试剂盒构建转录组文库，根据不同实验需求，在不同测序平台上对 RIP - Seq、总 RNA - Seq 和新生 RNA - Seq 文库进行测序。

（三）鸡胚绒毛尿囊膜（CAM）实验

选用受精鸡卵，在特定发育阶段处理后接种经 ASO 转染的 MCF - 7 细胞，孵育后测量肿瘤重量和面积，评估肿瘤生长情况。

（四）数据分析

运用多种生物信息学工具对测序数据进行处理，包括数据质量检测、接头去除、序列比对、计数和差异表达分析等。同时，利用多个在线平台和工具进行数据可视化与生存分析等。

三、研究技术路线

研究人员首先通过 RIP - Seq 技术筛选与 ERα 相互作用的 lncRNA，接着分析筛选出的 lncRNA 的表达特征、细胞定位及其与雌激素信号的关系。随后，运用基因沉默实验探究这些 lncRNA 对基因转录、细胞增殖及 ERα 转录活性的影响。针对关键 lncRNA PVT1，深入研究其对乳腺癌多个关键特征的作用机制，并在体外细胞模型和体内 CAM 模型中验证。最后，以肿瘤抑制基因 BTG2 为例，验证 PVT1、PRC2 和 ERα 在调控靶基因表达中的协同作用。

四、研究结果

（一）ERα 相关 RNA 的鉴定

通过对 MCF - 7 细胞进行 RIP - Seq，研究人员鉴定出 2212 种与 ERα 相互作用的 RNA，其中 141 种为非编码 RNA，107 种为 lncRNA。结合前人研究，筛选出 FGD5 - AS1、EPB41L4A - AS1 和 PVT1 这 3 种与乳腺癌生长密切相关的 lncRNA 进行后续研究。RIP 联合 RT - qPCR 实验证实了这 3 种 lncRNA 与 ERα 的相互作用。

（二）ERα 相互作用 lncRNA 的功能特征

分析发现，FGD5 - AS1 在正常与癌组织及多种细胞系中表达无显著差异；EPB41L4A - AS1 在肿瘤组织和细胞中表达下调；PVT1 则呈现过表达。细胞定位显示，EPB41L4A - AS1 和 FGD5 - AS1 主要分布于细胞质，PVT1 主要在细胞核。雌激素刺激实验表明，EPB41L4A - AS1 表达下降，PVT1 表达上升。ERα 基因敲低实验显示，PVT1 和 FGD5 - AS1 水平下降，而 EPB41L4A - AS1 不受影响。CARIP 联合 RT - qPCR 证实这 3 种 lncRNA 均与染色质相关。

基因沉默实验发现，敲低 3 种 lncRNA 会导致大量基因差异表达，部分差异表达基因与 ERα 结合位点相关，且涉及乳腺癌进展和侵袭相关通路。同时，lncRNA 沉默抑制了 ERα 阳性乳腺癌细胞增殖，降低了 ERα 蛋白水平，影响了 ERα 转录激活效率，其中 PVT1 的作用最为显著。

（三）lncRNA PVT1 对乳腺癌多个关键特征的影响

研究表明，PVT1 与 ERα 在细胞质中也存在直接关联，且这种关联依赖于 ERα 的 RNA 结合结构域。生存分析显示，PVT1 高表达与乳腺癌患者预后不良相关。转录组分析发现，PVT1 沉默影响了众多与乳腺癌进展、缺氧反应和细胞死亡相关的基因。

进一步研究发现，PVT1 沉默降低了 HIF - 1α 和 Bcl - xL 蛋白水平，增加了 BAX mRNA 水平，抑制了细胞迁移。体内 CAM 实验也证实，PVT1 沉默抑制了肿瘤生长，调节了细胞凋亡和缺氧相关蛋白水平，降低了 ERα 蛋白表达。

（四）PRC2、PVT1 和 ERα 协同调节靶基因表达

研究人员以肿瘤抑制基因 BTG2 为研究对象，发现其受雌激素刺激后表达下调，且其基因区域存在丰富的 H3K27Me3 标记。PVT1 沉默、EZH2 或 ERα 抑制均会导致 BTG2 转录上调。在表达外源 Flag - ERα 的 MCF - 7 细胞克隆中，PVT1 沉默减少了 Flag - ERα 在 BTG2 基因上的募集，增加了 H3K4Me3 的富集。由此，研究人员提出了一个 E2 依赖的 BTG2 转录抑制模型，即 ERα 招募 PRC2，PVT1 作为桥梁因子促进两者协同抑制 BTG2 表达。

五、研究结论与讨论

本研究表明，PVT1 在激素反应性乳腺癌中，作为 ERα 与 PRC2 之间的关键桥梁分子，参与抑制促凋亡基因表达，在雌激素信号传导和肿瘤发展进程中发挥着核心作用。通过对 PVT1 的深入研究，揭示了其在乳腺癌中的多重功能，为乳腺癌的发病机制提供了新的见解。

目前，乳腺癌治疗面临着耐药性等挑战，而 PVT1 的发现为解决这些问题提供了新的方向。由于 PVT1 在乳腺癌进展中的关键作用，且其与治疗耐药相关，抑制 PVT1 有望成为克服抗雌激素耐药细胞增殖的有效策略。反义寡核苷酸（ASO）技术的应用，使得 PVT1 沉默具有可行性，可单独或与标准疗法联合用于 ERα 阳性乳腺癌的治疗，为乳腺癌治疗开辟了新的途径。

此外，该研究也为后续深入探究 lncRNA 在乳腺癌中的作用机制奠定了基础，有助于发现更多潜在的治疗靶点和生物标志物，推动乳腺癌精准治疗的发展，对改善乳腺癌患者的预后具有重要的临床意义。