HDAC 抑制剂在 HR 阳性乳腺癌中的新机制:CCDC80 和 GADD45A 的关键作用

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:Clinical Epigenetics 4.8

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  为探究 HDAC 抑制剂(HDACi)与 Hippo 通路关系及对 HR 阳性乳腺癌的影响,研究人员开展研究,发现 HDACi 调控 YAP 及相关基因,或为治疗提供新方向。

  乳腺癌严重威胁女性健康,其中激素受体(HR)阳性亚型占比约 70% 。当前,HR 阳性转移性乳腺癌(mBC)的治疗手段多样,像内分泌治疗联合靶向治疗,如 CDK4/6 抑制剂、PI3K/AKT/mTOR 抑制剂以及组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)等,虽然这些治疗方法使患者的治疗效果有所改善,但仍无法治愈转移性疾病,患者最终还是会因病情进展而离世。
HDACi 在 HR 阳性乳腺癌治疗中展现出一定潜力,其可通过多种机制发挥作用,然而其具体的作用机制尚未完全明确。同时,Hippo 通路作为细胞内重要的信号传导通路,在癌症发生发展中扮演着复杂角色,在 HR 阳性乳腺癌中,Hippo 通路与 HDACi 之间的关系尚不清晰,这也为深入理解 HR 阳性乳腺癌的发病机制和治疗策略带来了挑战。

在此背景下,为了进一步探究 HDACi 在 HR 阳性乳腺癌中的作用机制,明确其与 Hippo 通路的关系,以及 Hippo 通路激活对 HR 阳性乳腺癌临床结局的影响,相关研究人员开展了一系列研究。研究发现,HDACi 可转录下调 Yes 相关蛋白(YAP)表达,同时激活 TEAD 介导的转录程序,上调经典 Hippo 通路基因。并且,研究确定了四个 Hippo 通路经典基因(CCDC80、GADD45A、F3 和 TGFB2),它们在 HR 阳性乳腺癌队列中,高表达与患者生存改善显著相关。这些发现为 HDACi 在 HR 阳性乳腺癌中的临床应用提供了新的理论依据,有助于开发更有效的治疗策略,改善患者预后。该研究成果发表在《Clinical Epigenetics》期刊上。

研究人员运用了多种关键技术方法。通过细胞培养与药物处理,对多种乳腺癌细胞系进行培养并给予 HDACi 处理;利用 RNA 测序(RNA-seq)技术,分析 HDACi 处理后 HR 阳性乳腺癌细胞的转录组变化;借助生存分析,在 cBioPortal 网站上使用 METABRIC 数据集探究相关基因表达与患者生存的关系;运用泛癌分析,通过 GEPIA2 网络服务器对 TCGA 数据集进行跨癌种分析。

研究结果如下:

  1. 转录谱分析揭示细胞周期通路抑制和 Hippo 通路激活:对 HR 阳性乳腺癌细胞系 T47D 和 MCF-7 进行 RNA 测序,发现经 HDACi 罗米地辛(romidepsin)处理后,细胞周期相关通路受到强烈抑制,Hippo 通路表达和信号传导增强,且经典 Hippo 通路下游基因如 CYR61、CTGF 等上调。
  2. HDAC 抑制剂激活 TEAD 转录并抑制 YAP 表达:实验验证发现,HDACi 处理多种细胞系后,TEAD 荧光素酶报告基因活性显著上调,同时 YAP 表达下调,且这种下调是通过转录沉默机制实现,而非经典 Hippo 通路介导的蛋白降解。此外,HDACi 还可诱导雌激素受体 α(ESR1)蛋白下调。
  3. 确定与生存结局相关的 Hippo 通路下游基因:通过对 METABRIC 队列分析,发现 CCDC80、GADD45A、F3 和 TGFB2 基因表达与 HR 阳性乳腺癌患者总体生存显著相关,高表达这四个基因的患者生存结局更好。进一步研究表明,CCDC80 和 GADD45A 高表达患者的无复发生存期也更长,且这两个基因的表达受 HDACi 和 Hippo-TEAD 信号通路调控。
  4. 泛癌转录组分析显示 CCDC80 和 GADD45A 在肿瘤组织中的表达差异:泛癌分析发现,在多种癌症中,CCDC80 和 GADD45A 在肿瘤组织和正常组织中的表达存在差异,在乳腺癌、急性髓系白血病和子宫癌肉瘤中,这两个基因在肿瘤组织中表达较低。同时,HDAC1 表达水平与 Hippo 通路基因激活可能存在关联。

研究结论和讨论部分指出,尽管 HDACi 在 HR 阳性乳腺癌治疗中的临床试验有成功也有失败,但它仍是一种可行的治疗选择。本研究发现,HDACi 对 YAP 表达和 Hippo 通路基因的调控作用,为其在 HR 阳性乳腺癌中的疗效提供了可能的解释,揭示了 HDAC-TEAD-CCDC80/GADD45A 轴,这一轴有望成为潜在的生物标志物或治疗靶点。此外,研究还发现 Hippo 通路在癌症中的作用具有背景依赖性,可能取决于具有抗肿瘤特性的 Hippo 靶点的表达幅度。总之,该研究为 HR 阳性乳腺癌的治疗提供了新的思路和潜在的治疗方向,有助于推动相关领域的进一步研究和发展。
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