芳香烃受体缺失通过TGF-β/SMAD通路促进BRAFV600E阳性癌细胞对靶向治疗的耐药性

本研究针对BRAFV600E靶向治疗耐药性问题，通过CRISPR-Cas9全基因组筛选发现芳香烃受体(AhR)缺失可激活TGF-β/SMAD通路，促使甲状腺癌和黑色素瘤细胞对Dab+Tra联合治疗产生耐药。揭示了AhR-ARNT-SMAD2/3竞争性结合的分子机制，为克服MAPK抑制剂耐药提供了新靶点。

　　

论文解读

研究背景与意义
BRAF^V600E突变是多种实体瘤的关键驱动因素，达拉非尼(Dab)联合曲美替尼(Tra)的MAPK通路靶向治疗虽初见成效，但耐药性问题突出。约80%患者会在治疗后1年内出现耐药，且耐药机制复杂多样。既往研究发现NF1、CUL3等基因的缺失可导致耐药，但芳香烃受体(AhR)这一与环境毒素代谢和免疫调节密切相关的转录因子，其在靶向治疗耐药中的作用尚未明确。

研究设计与方法
美国埃默里大学等机构的研究团队选取BRAF^V600E阳性甲状腺癌细胞系K1和8505c，利用Brunello CRISPR全基因组敲除文库筛选耐药相关基因。通过sgRNA靶向AhR验证功能，结合RNA测序(RNA-seq)、蛋白质免疫共沉淀(co-IP)和分子对接技术，系统解析AhR缺失诱导耐药的分子机制。研究结果发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》。

主要技术方法

1. CRISPR-Cas9全基因组筛选；2) 荧光素酶细胞增殖实验；3) 肿瘤球体耐药模型；4) RNA-seq转录组分析；5) SMAD2/3与ARNT结合亲和力计算。

研究结果

AhR缺失赋予MAPK抑制剂耐药性
在10μM Dab+10nM Tra处理条件下，AhR敲除细胞存活率较对照组提升2.1-3.5倍（p<0.01）。肿瘤球体实验显示AhR-KO组药物敏感性降低57%，证实AhR功能丧失可逃逸靶向治疗。

AhR调控网络的重编程
RNA-seq揭示D+T治疗上调AhR及其反馈抑制因子AhRR表达。Western blot显示AhR缺失导致AhRR蛋白水平下降，但ARNT（AhR核转位蛋白）表达不变。基因集富集分析(GSEA)发现TGF-β/SMAD通路基因显著激活。

ARNT-SMAD2/3复合物形成机制
分子对接显示ARNT结合优先级为：AhRR(ΔG=-516.18kcal/mol) > AhR(-314.48) > SMAD3(-168.95) > SMAD2(-132.03) > HIF-1α(-124.66)。co-IP证实AhR缺失时，ARNT与SMAD2/3结合增加1.8倍，驱动TGF-β依赖性增殖通路。

结论与意义
本研究首次阐明AhR通过竞争性结合ARNT调控TGF-β/SMAD通路的双重作用：①生理状态下AhR-ARNT二聚体抑制促增殖基因；②AhR缺失时ARNT转向结合SMAD2/3，激活替代性增殖信号。这一发现不仅解释了AhR缺失导致耐药的分子基础，更揭示了ARNT作为"转录因子交互枢纽"的核心地位，为开发AhR激动剂或SMAD-ARNT抑制剂等联合治疗方案提供理论依据。