靶向RARα-Gankyrin-PI3K轴的维甲酸类似物调控乳腺癌细胞自噬：计算模拟与实验验证

本研究针对乳腺癌治疗中PI3K/Akt/mTOR通路介导的自噬耐药问题，通过生物信息学分析揭示了RARα/NRF2/Gankyrin/p110α-p110β轴的关键调控作用。研究人员筛选出维甲酸类似物Adapalene作为多靶点抑制剂，其通过分子对接（RARα结合能<?10 kcal/mol）和动力学模拟（Gankyrin结合自由能?82.712 kJ/mol）证实高效结合靶点，体外实验显示该药物在MCF7和MDA-MB-468细胞中显著抑制LC3B-I/II转换（最高2.99倍）和溶酶体活性（2.73倍），为克服乳腺癌耐药提供了新策略。

　　

乳腺癌治疗面临的核心挑战之一是肿瘤细胞通过激活自噬（autophagy）机制逃逸药物杀伤。这种"细胞自我消化"过程在营养匮乏时本可清除受损组分维持稳态，但狡猾的癌细胞却将其转化为生存工具——通过形成自噬溶酶体（autophago-lysosome）回收资源，尤其在PI3K/Akt/mTOR通路异常激活的乳腺癌中更为显著。更棘手的是，该通路的PTEN等基因突变导致现有靶向药物频频失效。印度理工学院的研究团队独辟蹊径，将目光投向调控这一通路的上游靶点：维甲酸受体α（RARα）及其关联的Gankyrin-PI3K分子网络。

研究采用多组学联合作战策略：基于TCGA数据库的基因表达与突变谱分析锁定核心靶点；KEGG通路富集解析RARα与PI3K亚基p110α/p110β的调控关系；分子对接筛选6种维甲酸类似物；分子动力学模拟验证Adapalene结合稳定性；最后通过MCF7（管腔型）和MDA-MB-468（三阴性）乳腺癌细胞模型进行LC3B免疫印迹和溶酶体追踪实验验证。

TCGA数据库和KEGG通路富集分析
通过挖掘TCGA乳腺癌数据发现，RARα表达与PI3K亚基p110α（PIK3CA）、p110β（PIK3CB）及癌蛋白Gankyrin（PSMD10）显著正相关，且这些基因在肿瘤样本中呈现高频共突变模式，提示其协同调控自噬通路的可能性。

功能网络分析与基因表达相关性研究
构建的蛋白互作网络显示，RARα通过抑制转录因子NRF2间接下调Gankyrin表达，后者作为PI3K的激活剂，形成RARα→NRF2→Gankyrin→PI3K级联调控轴。基因共表达分析进一步证实该轴与自噬标志物LC3B的转换率呈强相关性。

分子对接与动力学模拟
在筛选的6种化合物中，合成维甲酸类似物Adapalene表现突出：对RARα结合能达?10.8 kcal/mol，同时对NRF2（?7.9 kcal/mol）、Gankyrin（?8.2 kcal/mol）等靶点均保持高亲和力。200 ns分子动力学模拟显示，Adapalene-Gankyrin复合物的均方根偏差（RMSD）稳定在0.2 nm以内，结合自由能计算证实其相互作用优势。

体外实验验证
在乳腺癌细胞中，Adapalene处理24小时后：①自噬流标志物LC3B-II/LC3B-I比值在MCF7细胞下降2.99倍，MDA-MB-468细胞下降1.11倍；②溶酶体活性分别被抑制2.73倍和2.52倍，证实其通过双重阻断自噬体形成和溶酶体降解功能瓦解癌细胞生存防线。

这项研究创新性地揭示了RARα-Gankyrin-PI3K轴在乳腺癌自噬调控中的核心地位。Adapalene作为能同时靶向该轴上多个节点的"分子多面手"，其独特价值在于：①规避了传统PI3K抑制剂易诱发耐药的问题；②通过调控上游靶点产生"多米诺骨牌"效应，有效阻断自噬流关键环节（LC3B转换和溶酶体功能）；③对管腔型和三阴性乳腺癌均显示抑制效果，为克服乳腺癌异质性耐药提供了普适性策略。这些发现为开发基于维甲酸骨架的多靶点自噬调节剂奠定了理论基础，也为临床逆转乳腺癌耐药开辟了新路径。