转录因子ZNF266通过调控CA9介导的细胞内pH失衡抑制肺腺癌进展的分子机制研究

本研究针对肺腺癌(LUAD)治疗靶点匮乏的临床难题，聚焦未被充分研究的转录因子ZNF266。通过多组学分析结合体内外实验，首次揭示ZNF266通过结合CA9启动子抑制其转录，降低细胞内pH(pHi)并阻断mTOR通路，从而抑制肿瘤恶性表型。AAV介导的ZNF266过表达显著抑制移植瘤生长，为LUAD靶向治疗提供新策略。

　　

肺腺癌(LUAD)作为非小细胞肺癌(NSCLC)的主要亚型，长期占据全球癌症相关死亡首位，五年生存率不足26%。尽管靶向治疗和免疫治疗取得进展，但转录因子(TF)在LUAD中的作用机制仍存在大量空白。尤其值得注意的是，肿瘤微环境的酸化特征与癌细胞代谢重编程密切相关，而碳酐酶IX(CA9)作为关键pH调节分子，其上游调控机制尚未阐明。

复旦大学附属中山医院胸外科团队在《Respiratory Research》发表的研究，首次系统解析了锌指蛋白266(ZNF266)通过CA9-pHi-mTOR轴抑制LUAD进展的分子机制。研究整合TCGA、GTEx等公共数据库及173例临床样本，发现ZNF266在LUAD中显著低表达且与不良预后相关。通过CRISPR/Cas9基因编辑构建ZNF266敲除(KO)和过表达(OE)模型，结合患者来源类器官(PDO)和异种移植(PDX)实验，证实ZNF266可抑制癌细胞增殖、迁移和侵袭。机制研究表明，ZNF266直接结合CA9启动子抑制其转录，导致细胞内pH降低并阻断mTORC1信号通路激活。更引人注目的是，腺相关病毒(AAV)递送ZNF266显著抑制移植瘤生长，展现出临床转化潜力。

关键技术方法包括：1) 基于TCGA和173例临床队列的生存分析；2) CRISPR/Cas9介导的基因编辑与AAV基因治疗；3) 染色质免疫共沉淀(ChIP)和双荧光素酶报告基因验证转录调控；4) BCECF-AM探针检测细胞内pH动态；5) 建立PDO和PDX模型进行临床前评估。

主要研究结果：

1. ZNF266在LUAD中下调且预示不良预后
   通过分析513例TCGA样本和58对癌/癌旁组织，发现ZNF266 mRNA在LUAD中显著降低(p<0.001)。临床队列显示低ZNF266组T/N分期更高，中位生存期缩短11.3个月(HR=0.52, p=0.003)。

2. ZNF266抑制LUAD恶性表型
   ZNF266-OE使A549细胞增殖率降低47%(p<0.01)，Transwell侵袭细胞数减少63%。PDO实验显示ZNF266-KO使类体ATP酶活性提升2.1倍，而CDX模型证实OE组肿瘤体积缩小58%(p<0.001)。

3. ZNF266直接调控CA9转录
   ChIP-seq发现3个强结合峰位于CA9启动子区(-800至-200bp)。双荧光素酶报告实验显示ZNF266使野生型CA9启动子活性降低72%(p<0.001)，而突变结合位点后此效应消失。

4. CA9-pHi-mTOR轴介导抑癌效应
   ZNF266-OE使细胞内pH从7.32降至6.89，伴随mTOR(S2448)和S6K(T389)磷酸化水平降低。pH梯度实验证实pH7.5时mTOR活性比pH6.5时高3.7倍。CA9回补可完全逆转ZNF266的抑癌作用。

5. AAV-ZNF266展现治疗潜力
   PDX模型中，AAV-ZNF266治疗18天后肿瘤重量减少61%(p=0.002)，CA9蛋白表达下降83%，且未观察到肝肾功能异常等副作用。

该研究创新性在于：首次将ZNF266确立为LUAD的新型抑癌因子，揭示其通过CA9-pHi-mTOR轴调控肿瘤代谢微环境的作用机制。特别值得注意的是，研究采用PDO模型模拟临床药物反应，结合AAV基因递送技术，为开发基于转录因子的精准治疗策略提供了实验依据。鉴于mTOR抑制剂在临床应用的局限性，靶向ZNF266可能成为调节该通路的新思路。未来研究可进一步探索ZNF266表观遗传调控机制，并优化AAV递送效率以推进临床转化。