表观遗传分析揭示转移性去势抵抗性前列腺癌内分泌治疗耐药标志物及HDAC3靶向治疗新策略

本研究针对转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)患者对雄激素受体(AR)靶向治疗耐药这一临床难题，通过H3K27ac染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)技术分析患者样本，发现657个增强子区域与恩杂鲁胺(ENZA)耐药显著相关。研究证实HDAC3是驱动耐药的关键因子，并验证了泛HDAC抑制剂伏立诺他(vorinostat)在体内外模型中的治疗效果，为mCRPC患者提供了新的联合治疗策略。

　　

前列腺癌作为男性最常见的恶性肿瘤，每年造成全球近40万患者死亡。虽然雄激素剥夺疗法(ADT)对转移性疾病初期有效，但几乎所有患者最终都会发展为转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC)。第二代AR拮抗剂恩杂鲁胺(ENZA)虽能延长患者生存期，但高达46%的患者存在原发性耐药，且获得性耐药不可避免。这种临床困境亟需揭示耐药机制并开发新型治疗策略。

荷兰癌症研究所等单位的研究人员开展了一项前瞻性II期临床试验(CPCT-02)，通过对64例mCRPC患者治疗前后的转移灶活检样本进行多组学分析，发现特定的表观遗传特征可预测治疗反应。研究鉴定出657个与耐药相关的活性增强子区域，这些区域富集HDAC3和GR的结合位点。通过患者来源异种移植(PDX)模型和单细胞测序验证，证实靶向HDAC3能有效抑制耐药肿瘤生长。相关成果发表在《Cell Reports Medicine》上，为mCRPC的精准治疗提供了新思路。

研究采用的主要技术方法包括：1)从64例mCRPC患者获取治疗前后转移灶活检样本，建立22例预处理和6例治疗后样本的H3K27ac ChIP-seq数据集；2)使用PDX模型验证耐药相关增强子的预测价值；3)通过siRNA筛选和功能实验鉴定关键耐药驱动因子；4)采用体外细胞模型和体内小鼠实验评估HDAC抑制剂的治疗效果。

研究结果部分：

"Phase 2 trial of AR-targeted therapy in patients with mCRPC"
研究人员设计单臂开放标签II期研究，纳入64例mCRPC患者，收集治疗前后转移灶活检样本。通过严格质量控制，获得28例高质量H3K27ac ChIP-seq数据集，包括8例应答者、10例中间应答者和9例无应答者样本。

"Distinct H3K27ac profiles identify mCRPC tumors resistant to AR-targeted therapy"
差异分析发现657个在无应答者中特异性富集的H3K27ac位点，这些区域主要位于远端基因间区，与LNCaP细胞系中的超级增强子显著重叠，调控包括PCAT1和WNT5A在内的已知侵袭性前列腺癌相关基因。

"Resistance-associated H3K27ac profiles predict response to castration in mCRPC PDXs"
在15例LuCaP PDX模型中，45%样本显示强H3K27ac信号，这些PDX对去势治疗反应较差。从PDX衍生的细胞系(cPDX)保留了亲本的H3K27ac特征，单细胞RNA测序显示耐药相关基因在ENZA耐药细胞亚群中特异性表达。

"Driver identification for resistance to AR inhibition in mCRPC"
基因组富集分析揭示FOXA1、GR和HDAC3等因子在耐药相关区域的结合。siRNA筛选证实HDAC3敲除显著抑制三种耐药细胞系(LNCaP-Abl、LNCaP-16D和LNCaP-Enz^R)的增殖。

"HDAC inhibition blocks mCRPC cell growth"
体外实验显示泛HDAC抑制剂伏立诺他显著抑制cPDX LuCaP 189.4细胞增殖，与ENZA联用具有协同效应。小鼠体内实验证实伏立诺他单药即可抑制肿瘤生长(p=0.0104)。机制研究发现HDAC3与GR在耐药增强子区域共定位，伏立诺他处理可减少GR染色质结合。

这项研究首次在临床试验背景下系统描绘了mCRPC的表观遗传特征，建立了基于H3K27ac特征的耐药预测模型。发现HDAC3通过调控特定增强子区域驱动ENZA耐药的新机制，并验证了临床可用药物伏立诺他的治疗潜力。特别值得注意的是，研究揭示了HDAC3与GR在耐药增强子上的功能性互作，为理解激素非依赖性生长提供了新视角。这些发现不仅为mCRPC患者提供了潜在的治疗选择，其"增强子特征-驱动因子-靶向治疗"的研究范式也为其他癌症耐药研究提供了借鉴。未来需要进一步优化HDAC抑制剂的给药方案，并探索基于cfDNA的表观遗传检测在临床中的应用前景。