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野生型HRas与致癌NRF2协同促进乳腺癌进展的分子机制及治疗意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月04日 来源:Cellular Signalling 4.4
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本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)中野生型HRASWT过表达但突变率低的矛盾现象,揭示了HRAS通过稳定NRF2并诱导其与STAT3互作的新型致癌机制。研究人员发现HRASWT-NRF2-STAT3轴可激活IL-23A表达,促进TNBC迁移增殖,联合沉默NRF2/STAT3显著抑制肿瘤生长,为TNBC靶向治疗提供了新策略。
乳腺癌尤其是三阴性乳腺癌(TNBC)的治疗困境始终是医学界的重大挑战。这种缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)表达的亚型,占所有乳腺癌的15-20%,却贡献了30%的乳腺癌相关死亡。更棘手的是,TNBC对常规内分泌治疗和靶向HER2的药物均无响应,患者5年生存率不足30%。虽然RAS信号通路在多种癌症中扮演关键角色,但令人困惑的是,乳腺癌中RAS基因突变率极低——KRAS突变仅2%,NRAS不足1%,这与结直肠癌、胰腺癌等存在显著差异。这种矛盾现象暗示:野生型RAS可能通过非突变机制驱动乳腺癌进展。
韩国国立首尔大学的研究团队在《Cellular Signalling》发表的研究解开了这个谜团。通过整合临床样本分析、分子互作实验和转录组测序,发现野生型HRAS(HRASWT)在TNBC中特异性高表达,并与核因子E2相关因子2(NRF2)形成独特互作网络。这种合作不仅突破了传统认知中Keap1依赖的NRF2调控模式,更通过激活STAT3信号创造了促癌微环境。该研究为TNBC精准治疗提供了全新靶点。
关键技术包括:qPCR定量HRASWT表达谱、免疫共沉淀验证NRF2-STAT3互作、RNA测序分析迁移相关基因、临床TNBC组织芯片分析等。研究队列包含45例TNBC患者组织样本和MDA-MB-231等细胞系模型。
【H-RAS表达水平与乳腺癌进展相关】
通过癌症基因组数据库分析发现,HRAS在乳腺浸润性导管癌中显著改变。免疫组化显示HRASWT活化形式在TNBC组织中表达量是管腔型乳腺癌的3.5倍。qPCR证实MDA-MB-231等TNBC细胞系选择性高表达HRASWT,而KRAS表达无显著差异。
【HRAS直接结合并稳定NRF2】
免疫共沉淀揭示HRAS与NRF2存在物理结合,半衰期延长实验显示HRAS使NRF2蛋白稳定性提升2.3倍。值得注意的是,KRAS几乎不与NRF2结合,这种特异性互作解释了HRAS在TNBC中的独特作用。
【NRF2-STAT3复合物形成】
激光共聚焦显微镜观察到HRAS过表达促使NRF2-STAT3共定位于细胞核。染色质免疫沉淀证实该复合物结合于IL-23A启动子区域,促进其转录激活。临床样本分析显示,86.7%的TNBC组织存在NRF2-STAT3共定位,而其他亚型仅11.2%。
【协同基因沉默的抑癌效应】
shRNA敲降实验表明,NRF2/STAT3双沉默使TNBC细胞增殖降低72%,显著高于单基因沉默效果(38-45%)。划痕实验显示联合干预使细胞迁移能力下降81%,提示协同治疗价值。
【转录组学揭示分子机制】
RNA测序鉴定出147个受NRF2-STAT3调控的迁移相关基因,包括MMP9、VEGFA等。通路富集分析显示这些基因主要富集于PI3K-AKT和JAK-STAT通路。
该研究建立了HRASWT-NRF2-STAT3-IL23A轴的全新致癌模型,突破性地揭示:1)非突变HRAS可通过蛋白互作发挥致癌功能;2)NRF2在TNBC中存在Keap1非依赖的调控机制;3)STAT3是NRF2的非经典效应分子。临床意义在于:①解释了TNBC高氧化应激耐受的分子基础;②提出联合靶向NRF2/STAT3的治疗策略;③HRASWT过表达可作为TNBC诊断标志物。研究由通讯作者Young-Joon Surh教授领衔完成,获得韩国国家研究基金会支持,为开发针对RAS非突变活化的抑制剂提供了理论框架。
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