GPX3-TGFB1-ZEB2信号轴调控三阴性乳腺癌顺铂耐药的新机制及其治疗潜力

针对三阴性乳腺癌(TNBC)顺铂(CDDP)耐药难题，华中科技大学团队揭示了GPX3通过调控ROS-TGFB1-ZEB2信号轴促进上皮间质转化(EMT)和化疗抵抗的新机制。研究发现GPX3缺失可增强CDDP敏感性并抑制肿瘤转移，为TNBC靶向治疗提供了新策略。

　　

在女性恶性肿瘤中，三阴性乳腺癌(TNBC)因其雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)的"三阴性"特征，成为临床治疗最棘手的乳腺癌亚型。这类占乳腺癌15-20%的肿瘤具有侵袭性强、易转移和化疗耐药等特点，患者5年生存率显著低于其他亚型。铂类药物顺铂(CDDP)作为TNBC基础化疗方案，通过诱导DNA损伤和活性氧(ROS)积累发挥抗肿瘤作用，但获得性耐药常导致治疗失败。目前，克服耐药的关键在于解析耐药机制和寻找新靶点。

华中科技大学同济医学院附属协和医院乳腺甲状腺外科的研究团队在《Cell Communication and Signaling》发表的研究，首次揭示了谷胱甘肽过氧化物酶3(GPX3)通过调控转化生长因子β1(TGFB1)-锌指E盒结合蛋白2(ZEB2)信号轴促进TNBC顺铂耐药的全新机制。研究人员采用RNA测序(RNA-seq)、染色质免疫共沉淀(ChIP-qPCR)和免疫荧光等技术，结合TCGA数据库分析和75例临床样本验证，构建了GPX3-TGFB1-ZEB2分子调控网络。

关键技术方法包括：1) 三种TNBC细胞系(MDA-MB-231、BT-549和SUM159PT)的顺铂敏感性检测；2) 裸鼠异种移植模型评估GPX3对顺铂疗效的影响；3) 转录组测序分析GPX3敲除后的基因表达变化；4) TGF-β/SMAD信号通路活性检测；5) 临床样本免疫组化验证关键蛋白表达相关性。

GPX3促进顺铂耐药
比较三种TNBC细胞系发现，GPX3高表达的MDA-MB-231对顺铂耐药性最强(IC₅₀ 22.31μM)，显著高于低表达细胞BT-549(8.31μM)和SUM159PT(9.59μM)。敲除GPX3使细胞内ROS水平升高2.3倍，凋亡率增加58%，而N-乙酰半胱氨酸(NAC)处理可逆转这种增敏效应。动物实验显示，GPX3敲除使顺铂抑瘤效果提升67%，Ki67阳性细胞减少42%。

顺铂诱导EMT依赖GPX3
顺铂处理上调间质标志物N-cadherin、Vimentin和MMP9，同时下调上皮标志物E-cadherin。GPX3过表达使EMT进程加速1.8倍，而敲除后Transwell迁移和球体形成能力分别降低62%和55%。转录组分析显示GPX3与14个间质标志物(CDH2、VIM等)表达呈正相关(R=0.58-0.83)。

GPX3调控TGFB1-ZEB2轴
RNA-seq发现GPX3缺失使TGFB1表达下降72%，SMAD2/3磷酸化减少65%。机制上，GPX3通过清除ROS维持TGF-β信号传导：1) ChIP-qPCR证实SMAD3结合ZEB2启动子区域(chr2:144519892-144520270)；2) TGFB1过表达可挽救GPX3敲除导致的ZEB2下调；3) TGF-β受体抑制剂SB431542使ZEB2表达降低81%。

临床相关性验证
TCGA数据分析显示GPX3与TGFB1(R=0.50)、ZEB2(R=0.58)表达显著相关。75例TNBC组织芯片中，三蛋白共表达率达68.4%，且与不良预后相关(P<0.001)。

该研究首次阐明GPX3通过"抗氧化-TGFB1分泌-SMAD3/ZEB2激活"级联反应促进顺铂耐药的双重机制：一方面维持氧化还原稳态减轻药物损伤，另一方面通过EMT增强肿瘤干细胞特性。这不仅为TNBC耐药提供了GPX3/TGFB1/ZEB2这一新型诊断标志物组合，更提示靶向该轴可能逆转化疗抵抗。特别是GPX3作为可分泌蛋白，其抑制剂开发具有潜在临床转化价值。研究创新性地将氧化应激与EMT调控网络相联系，为理解肿瘤微环境(TME)中氧化还原平衡与细胞可塑性的交互作用提供了新视角。