甲基化沉默ASS1基因通过上调核苷酸生物合成通路导致乳腺小叶癌他莫昔芬耐药机制研究

本研究针对乳腺小叶癌(ILC)内分泌治疗耐药难题，通过多组学分析发现他莫昔芬耐药(TAMR)细胞中精氨琥珀酸合成酶(ASS1)的甲基化沉默和核苷酸代谢通路上调。研究证实ASS1低表达与ILC患者不良预后相关，使用去甲基化药物Decitabine或嘧啶合成抑制剂Farudodstat可恢复药物敏感性，为克服内分泌耐药提供了新靶点和联合治疗策略。

　　

乳腺小叶癌(ILC)作为乳腺癌第二常见亚型，具有独特的病理特征：E-钙黏蛋白缺失、激素受体高表达和惰性生长模式。尽管内分泌治疗是ILC的基石疗法，但约40%患者会出现原发性或获得性耐药，导致晚期复发和生存率下降。与导管癌(IDC)相比，ILC对化疗敏感性更低，且其耐药机制研究长期被忽视。更棘手的是，ILC诊断时往往分期较晚，独特的转移模式（常累及卵巢、腹膜等）使其临床管理更具挑战性。

美国俄亥俄州立大学综合癌症中心的研究团队在《Cell Death and Disease》发表重要成果，通过建立他莫昔芬耐药(TAMR)的ILC细胞模型（MDA-MB-134-VI和SUM44PE），结合代谢组学和转录组学分析，首次揭示精氨琥珀酸合成酶(ASS1)的甲基化沉默通过重编程核苷酸代谢通路驱动耐药的分子机制。研究发现ASS1低表达与ILC患者不良预后显著相关，而靶向ASS1表观遗传调控或抑制嘧啶合成可有效逆转耐药性。

研究采用四大关键技术：1) 长期药物暴露法构建TAMR细胞模型；2) LC-MS/MS非靶向代谢组学分析120种代谢物；3) RNA-seq转录组测序结合KEGG通路富集；4) 甲基化特异性PCR(MSPCR)验证ASS1表观沉默机制。临床相关性分析整合了METABRIC和TCGA等公共数据库的1980例乳腺癌患者数据。

【Tamoxifen-resistant ILC cell lines】
通过持续暴露于4-羟基他莫昔芬(4-OHT)6个月构建的TAMR细胞显示：IC₅₀值提升2倍（MB134TAMR:16.3μM vs 父代8.4μM），迁移能力增强4倍，伴随HER2表达上调。代谢组学揭示TAMR细胞中嘌呤代谢和丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢通路显著改变。

【Metabolic alterations】
PLS-DA分析显示TAMR细胞中核苷酸衍生物（如UDP-木糖、CTP）和磷酸肌酸等15种代谢物异常富集。整合转录组数据锁定三个核心失调通路：嘌呤代谢、精氨酸/脯氨酸代谢和天冬氨酸代谢，其中ASS1位于代谢网络枢纽位置。

【ASS1 downregulation】
RNA-seq和qPCR证实TAMR细胞ASS1表达降低90%（p<0.0001），Western blot显示蛋白减少60-90%。启动子区CpG岛甲基化是沉默主因，去甲基化药物5-氮杂-2'-脱氧胞苷(dAzaC)处理可使ASS1表达恢复72倍。临床数据分析显示，ASS1低表达与内分泌治疗ILC患者较差总生存显著相关（HR=1.8, p=0.04）。

【Nucleotide biosynthesis】
TAMR细胞呈现典型的核苷酸合成亢进：
• 代谢物检测显示dGMP、GDP、CMP等中间体积累（p<0.05）
• 转录组发现PRPS1（嘌呤合成限速酶，p=0.0008）、PAICS（p=0.015）等6种合成酶上调
• CAD蛋白Ser¹⁸⁵⁹磷酸化水平提升1.8倍（p=0.0003）

【Therapeutic targeting】
联合治疗展现协同效应：
• dAzaC预处理使TAMR细胞对他莫昔芬敏感性恢复至父代水平
• DHODH抑制剂Farudodstat与他莫昔芬联用使细胞活力下降71%（CI=0.85）

这项研究首次阐明ASS1甲基化沉默是ILC内分泌耐药的关键表观遗传机制，其通过分流天冬氨酸至核苷酸合成通路促进肿瘤存活。临床前数据支持"去甲基化+内分泌"或"核苷酸抑制+内分泌"的联合治疗策略，为改善ILC这一特殊亚型预后提供了精准医学路径。特别值得注意的是，ASS1表达水平可作为ILC内分泌治疗反应的预测标志物，其临床转化价值值得开展前瞻性研究验证。