抑制ATG5介导的自噬维持PMAIP1稳定性促进细胞凋亡并抑制三阴性乳腺癌进展

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Discover Oncology 2.8

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  为解决三阴性乳腺癌(TNBC)缺乏有效靶向治疗的难题,研究人员聚焦自噬相关蛋白ATG5与促凋亡因子PMAIP1的相互作用机制。通过基因调控和氯喹(CQ)抑制自噬,发现ATG5下调可稳定PMAIP1表达,显著增强TNBC细胞凋亡并抑制迁移侵袭能力,为TNBC治疗提供新靶点。

  

三阴性乳腺癌(TNBC)作为乳腺癌中最具侵袭性的亚型,因其缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体和人类表皮生长因子受体2(HER2)的表达,导致治疗选择有限且预后较差。尽管近年来乳腺癌整体生存率有所提升,TNBC患者的5年生存率仍显著低于其他亚型。当前治疗主要依赖化疗和免疫治疗,但耐药性和转移问题突出,亟需探索新的分子靶点。

在这一背景下,河北医科大学等机构的研究人员Fangjian Shang、Hongfeng Nie等团队在《Discover Oncology》发表研究,揭示了促凋亡因子PMAIP1(又称NOXA)与自噬关键蛋白ATG5的调控网络。研究首次证实抑制ATG5介导的自噬可通过稳定PMAIP1蛋白水平,打破TNBC细胞中自噬-凋亡平衡,从而抑制肿瘤进展。这一发现为开发针对TNBC的联合治疗策略提供了理论依据。

研究采用TCGA数据库分析结合体外实验验证。通过qRT-PCR、Western blot检测基因和蛋白表达,免疫荧光观察LC3斑点形成评估自噬水平,TUNEL实验分析凋亡,Transwell和克隆形成实验评估细胞迁移侵袭能力。

3.1 PMAIP1上调促进MDA-MB-231细胞凋亡
TCGA数据显示TNBC组织中PMAIP1表达高于正常组织,但TNBC细胞系MDA-MB-231中其表达低于正常乳腺细胞MCF10A。过表达PMAIP1显著增加凋亡标志物Bax、Cleaved Caspase-3和p53,降低抗凋亡蛋白Bcl-2,证实其促凋亡作用。

3.2 PMAIP1上调抑制自噬
免疫荧光显示PMAIP1过表达减少LC3斑点形成,Western blot显示LC3-II/LC3-I比值降低,自噬相关蛋白ATG5、Beclin-1下调,p62积累,表明PMAIP1负调控自噬。

3.3 自噬抑制增强PMAIP1稳定性
使用氯喹(CQ)或shRNA敲低ATG5均显著提升PMAIP1表达,且随时间延长PMAIP1降解减缓,提示自噬参与PMAIP1蛋白周转。

3.4 自噬抑制促进凋亡
CQ处理或ATG5敲低组凋亡率显著升高,伴随促凋亡蛋白增加和Bcl-2减少,证实自噬抑制通过PMAIP1促进凋亡。

3.5 ATG5敲低逆转PMAIP1沉默效应
双敲低PMAIP1和ATG5相比单敲低PMAIP1,凋亡水平回升且自噬活性降低,表明ATG5是PMAIP1功能的关键调控节点。

3.6 ATG5敲低抵消促肿瘤表型
PMAIP1沉默增强的细胞增殖、迁移侵袭能力可被ATG5敲低逆转,证实靶向该通路可抑制TNBC恶性进展。

讨论与结论
研究首次阐明ATG5-PMAIP1轴在TNBC中的双向调控机制:自噬通过降解PMAIP1抑制凋亡,而抑制自噬可稳定PMAIP1,重塑凋亡-自噬平衡。这一发现为TNBC治疗提供新思路——联合自噬抑制剂与促凋亡疗法可能克服现有治疗耐药性。值得注意的是,p53突变型TNBC中PMAIP1的p53非依赖性调控机制,以及BRCA1突变相关的代谢应激响应,可能进一步拓展该策略的适用人群。未来需在动物模型中验证靶向该通路的治疗效果,并探索其与其他死亡途径的交互作用。

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