DUSP1调控p38通路增强三阴性乳腺癌对顺铂敏感性的机制研究

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Regulatory Mechanisms 2.6

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  针对三阴性乳腺癌(TNBC)化疗耐药难题,土耳其科学团队通过CRISPR/Cas9和siRNA技术靶向沉默DUSP1基因,发现其下调可通过激活p38/JNK磷酸化抑制肿瘤增殖迁移,并显著增强顺铂疗效。该研究发表于《BBA-Gene Regulatory Mechanisms》,为DUSP1-p38通路靶向治疗提供新策略。

  

研究背景
三阴性乳腺癌(TNBC)因缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)表达,成为乳腺癌中最具侵袭性的亚型,占病例的20%。这类患者对内分泌治疗和靶向药物不敏感,主要依赖化疗,但耐药性频发导致预后极差。MAPK信号通路中的关键成员——p38、JNK和ERK1/2,在肿瘤发生和化疗响应中扮演双重角色:既能促进癌细胞凋亡,又能介导生存信号。而作为MAPK的"刹车分子",双特异性磷酸酶1(DUSP1)通过去磷酸化这些激酶调控其活性,但其在TNBC中的具体作用存在争议。既往研究显示,DUSP1在某些癌症中高表达促进耐药,而在肝癌中却呈现抑癌特性。这种"阴阳平衡"现象促使土耳其安卡拉大学的研究团队深入探索DUSP1在TNBC化疗敏感性调控中的分子机制。

研究方法
研究团队采用CRISPR/Cas9基因编辑和siRNA干扰技术,在MDA-MB-231、MDA-MB-468和BT20三种TNBC细胞系中敲低DUSP1表达,通过Western blot验证p38/JNK/ERK1/2及其磷酸化水平变化。利用CCK-8检测细胞增殖,划痕实验评估迁移能力,并建立小鼠异种移植模型观察肿瘤生长。联合应用DUSP1/6抑制剂BCI和顺铂处理细胞,通过药敏实验和激酶活性分析阐明调控机制。

研究结果

  1. DUSP1下调抑制肿瘤恶性表型
    基因编辑和siRNA均成功降低DUSP1蛋白表达(图1A-C,图2A-B),导致TNBC细胞增殖率下降50%以上(图1D-F,图2C)。小鼠模型中,DUSP1敲除组肿瘤体积缩减60%,证实其促癌作用。

  2. p38/JNK特异性激活机制
    DUSP1缺失选择性地提高p38和JNK的磷酸化水平(p-p38/p38比值增加3倍),但对ERK1/2无显著影响(图3)。这种特异性调控提示DUSP1在MAPK通路中的底物偏好性。

  3. 化疗增敏效应
    顺铂联合DUSP1抑制使癌细胞存活率降低70%,且BCI处理可模拟该效果(图4)。机制上,顺铂诱导的p38磷酸化在DUSP1低表达细胞中放大5倍,而p38抑制剂SB203580能逆转这种增敏效应,证实p38是核心效应分子(图5)。

结论与意义
该研究首次阐明DUSP1-p38轴在TNBC化疗敏感性中的枢纽作用:DUSP1通过负调控p38磷酸化维持癌细胞存活,其下调可解除这种抑制,使顺铂诱导的DNA损伤信号通过p38通路最大化。这一发现不仅解释了临床观察中DUSP1高表达与化疗耐药的相关性,更提供了三种可转化方案——基因编辑、RNA干扰和小分子抑制剂(BCI)均可作为潜在干预手段。研究团队特别指出,由于p38激活具有背景依赖性(在正常组织中可能引发炎症),未来需开发肿瘤靶向递送系统。论文发表于《BBA-Gene Regulatory Mechanisms》,为TNBC精准治疗提供了新的靶点选择和治疗窗口。

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