HDAC抑制剂通过FAM134B介导的内质网自噬(ER-phagy)增强化疗药物吉西他滨抗肿瘤协同效应的机制研究

本研究针对HDAC抑制剂(HDACi)与化疗药物协同作用机制不明的临床难题，通过电镜、荧光报告系统等技术，首次揭示HDACi通过特异性上调ER-phagy受体FAM134B诱导内质网自噬，进而与吉西他滨(Gem)协同激活IRE1/PERK/ATF6三条UPR通路，最终触发肿瘤细胞凋亡。该发现为胰腺癌(PDAC)等恶性肿瘤的联合治疗提供了新靶点，同时鉴定出洛哌丁胺等非HDACi类药物同样具有诱导FAM134B的潜力，为化疗增敏策略开辟了新方向。

　　

在肿瘤治疗领域，组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)作为血液系统恶性肿瘤的临床用药已广为人知，但其与化疗药物协同作用的分子机制始终是未解之谜。尤其对于胰腺导管腺癌(PDAC)这类高度恶性的肿瘤，吉西他滨(Gemcitabine)等化疗药物的耐药性问题严重制约疗效，而HDACi的增敏效应虽在临床前模型中反复验证，背后机理却如同"黑箱"。德国马尔堡大学Matthias Lauth团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究，首次将内质网自噬(ER-phagy)这一新兴细胞生物学现象置于该协同效应的核心位置。

研究团队采用新型HDACi化合物Isoxazole 9(ISX)及临床已批准的Chidamide等药物，结合透射电镜(TEM)技术，意外发现药物处理后的PDAC细胞出现显著的内质网(ER)扩张和自噬体包裹ER膜结构的特征。通过ER-Keima荧光报告系统定量分析，证实HDACi单用即可诱导ER-phagy，而与Gem联用后效应进一步增强。分子机制研究表明，HDACi选择性上调ER-phagy受体FAM134B（而非CCPG1等其他受体），并通过mCherry-LC3B共定位实验验证其介导的自噬流激活。

时序分析揭示ER-phagy先于ER-stress发生：FAM134B mRNA在用药后数小时内快速上调，而ER-stress标志物CHOP的表达延迟至数天后。通过特异性抑制剂阻断IRE1（4μ8C）、PERK（ISRIB）和ATF6（Ceapin-A7）三条UPR分支证实，三通路共同介导了协同凋亡效应。尤为重要的是，抗腹泻药洛哌丁胺和抗病毒药奈非那韦等非HDACi类药物也能诱导FAM134B，提示该通路的广泛药理调控潜力。临床相关性分析显示，PDAC患者肿瘤组织中FAM134B表达显著低于正常组织，且高表达患者接受化疗后生存期明显延长。

关键技术方法包括：透射电镜观察亚细胞结构变化；ER-Keima报告系统结合3D去卷积显微镜定量ER-phagy；建立IRE1/XBP1^s、PERK/ATF4和ATF6荧光报告细胞系监测UPR通路；利用TCGA等公共数据库进行生存分析。

主要研究结果：

1. HDAC抑制促进ER-phagy：TEM显示ISX/Gem处理导致ER扩张和自噬体数量增加，ER-Keima报告系统证实HDACi特异性上调FAM134B诱导ER降解。
2. ISX/Gem引发广泛ER-stress：三重荧光报告系统显示联合治疗协同激活IRE1（XBP1^s上调）、PERK（CHOP诱导）和ATF6（HERPUD1增加）通路，其中PERK/IRE1分支激活更显著。
3. ER-phagy-ER-stress-凋亡级联反应：钙剥夺实验证明ER-phagy不依赖胞外钙，而ER-stress完全依赖；三重UPR抑制剂联用可完全逆转协同凋亡效应。
4. 临床转化价值：FAM134B在PDAC中表达缺失且与化疗预后正相关，非HDACi类药物洛哌丁胺等同样具备调控该通路能力。

该研究创新性地将表观遗传调控、细胞器质量控制与化疗敏感性相联系，不仅阐明了HDACi的化疗增敏机制，更提出ER-phagy可作为预测化疗响应的生物标志物。尤其值得注意的是，FAM134B诱导剂的多样性提示该通路可能成为"老药新用"的理想靶点，为克服肿瘤耐药性提供了全新策略。这些发现对PDAC等难治性肿瘤的治疗方案优化具有重要指导意义。