TP53错义突变特异性转录可塑性驱动胰腺癌对细胞周期抑制剂的耐药机制研究

【字体: 时间:2025年07月05日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7

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  胰腺导管腺癌(PDAC)患者中约70%存在TP53基因功能获得性(GOF)突变,其中R273H/C突变体通过调控Rb/DREAM轴和MAPK/ERK通路促进细胞周期进程,导致CDK4/6抑制剂耐药。德国哥廷根大学医学中心团队通过多组学分析揭示,联合靶向CDK4/6和MEK1/2可有效克服R273H/C突变相关耐药,为PDAC精准治疗提供新策略。

  

胰腺癌被称为"癌中之王",其中胰腺导管腺癌(PDAC)是最具侵袭性的亚型,五年生存率仅11%。约70%的PDAC患者携带TP53基因突变,这些突变不仅导致肿瘤抑制功能丧失(LOF),还可能获得促癌新功能(GOF)。尤其值得注意的是,位于DNA结合域的R273和R248热点错义突变(misp53)在PDAC中占比近17%,但不同突变体如何驱动肿瘤异质性和治疗抵抗仍不清楚。

德国哥廷根大学医学中心团队联合多个研究中心,通过整合TCGA、ICGC等公共数据库和内部患者队列数据,结合患者来源异种移植(PDX)模型、RNA测序(RNA-seq)、染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)等技术,系统研究了misp53R273H/C和misp53R248W/Q突变体的分子功能差异。研究发现misp53R273H/C特异性结合E2F家族转录因子基序,通过干扰Rb/DREAM复合物抑制功能,解除对细胞周期基因的抑制,促进G1-S期转换。临床CDK4/6抑制剂帕博西尼(palbociclib)虽能降低misp53R273H/C表达,但会触发MAPK/ERK通路代偿性激活。

关键技术方法包括:1) 利用TCGA、QCMG等数据库分析PDAC患者TP53突变谱;2) 建立稳定敲低misp53的PDX模型和细胞系;3) RNA-seq和ChIP-seq解析转录调控网络;4) 流式细胞术检测细胞周期变化;5) 联合药物处理实验评估CDK4/6和MEK抑制剂协同效应。

主要研究结果:

  1. Misp53突变关联差异化的转录程序
    RNA-seq分析显示misp53R273H敲除显著下调E2F靶基因、G2-M检查点等细胞周期通路,而上调经典亚型(CLA)标志物GATA6,提示该突变特异性调控基底样(BL)亚型可塑性。

  2. misp53R273H/C结合E2F基序驱动细胞周期
    ChIP-seq揭示misp53R273H优先结合启动子区,富集E2F家族结合基序。临床数据分析证实R273突变患者细胞周期活性显著高于R248突变组。

  3. misp53R273H/C缺失抑制肿瘤生长
    流式检测显示敲低misp53R273H/C导致G1期阻滞,伴随cyclin A/E表达下降。PDX模型证实R273H/C突变肿瘤生长更快,原位移植模型显示其敲除可延长生存期并减少肝转移。

  4. misp53R273H/C通过Rb/DREAM轴调控周期
    质谱分析发现misp53R273H特异性结合磷酸化Rb(p-Rb)和E2F4。ChIP实验证实其缺失增强Rb/E2F4对E2F1等启动子的结合,恢复细胞周期抑制。

  5. MAPK/ERK通路介导治疗抵抗
    帕博西尼处理诱导ERK磷酸化升高,而misp53R273H敲除细胞同样激活该通路。空间分析显示p-ERK+与p53+肿瘤细胞呈互斥分布。

  6. 联合靶向克服耐药性
    帕博西尼与MEK抑制剂曲美替尼(trametinib)联用可协同抑制细胞增殖,同时下调misp53R273H表达并阻断ERK激活。

该研究首次阐明misp53突变体通过双重机制驱动PDAC恶性进展:一方面通过物理性干扰Rb/DREAM复合物解除细胞周期刹车;另一方面在治疗压力下激活MAPK/ERK代偿通路。这一发现为理解TP53突变异质性提供了新视角,提出的联合治疗策略将突变特异性靶向与代偿通路抑制相结合,对改善PDAC精准治疗具有重要临床意义。论文创新性地将基础机制研究与转化应用相结合,为其他TP53突变频发的恶性肿瘤治疗提供了范式参考。

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