ECD与ERBB2协同通过未折叠蛋白反应和糖酵解通路促进乳腺癌发生发展的机制研究

本研究针对ERBB2/HER2阳性乳腺癌中ECD过表达与不良预后的关联性，通过构建ECD/ERBB2双转基因小鼠模型及人乳腺上皮细胞模型，首次揭示ECD通过结合并稳定糖酵解关键酶（HK2、LDHA、PKM2）和UPR核心基因HSPA5的mRNA，协同ERBB2激活糖酵解和未折叠蛋白反应通路，促进肿瘤异质性和干细胞特性的分子机制。该研究为ERBB2阳性乳腺癌的靶向治疗提供了新策略。

　　

在乳腺癌的分子分型中，ERBB2/HER2阳性亚型约占15-20%，尽管靶向药物显著改善了患者预后，但复发转移仍是临床难题。既往研究发现，一种名为ecdysoneless（ECD）的进化保守蛋白在ERBB2阳性乳腺癌中异常高表达，且与患者生存期缩短显著相关，但其促癌机制始终未明。美国内布拉斯加大学医学中心（University of Nebraska Medical Center）的研究团队在《Cancer Letters》发表的重要研究，通过多维度实验模型揭开了这一谜团。

研究人员首先构建了乳腺上皮特异性表达人ECD和ERBB2的双转基因小鼠，发现与单转基因小鼠相比，双转基因小鼠虽肿瘤潜伏期相似，但肿瘤数量更多、生长更快，且呈现更具侵袭性的异质性组织学特征。免疫组化显示这些肿瘤同时表达基底标志物CK14、p63和间质标志物vimentin，暗示ECD可能驱动了ERBB2阳性肿瘤的干细胞特性和上皮-间质转化（EMT）。为验证这一发现，团队在永生化人乳腺上皮细胞（hMECs）中构建了ECD/ERBB2过表达模型，发现双基因过表达显著增强了三维培养中的肿瘤球形成、迁移侵袭等恶性表型，流式细胞术证实其癌症干细胞（CD24^low/CD44^hi）比例显著升高。

关键技术方法包括：1）MMTV启动子驱动的ECD/ERBB2双转基因小鼠模型构建与表型分析；2）hTERT永生化人乳腺上皮细胞的基因修饰与功能实验；3）RNA测序与基因集富集分析（GSEA）；4）Seahorse能量代谢分析仪检测糖酵解速率；5）RNA免疫共沉淀（RIP）和放线菌素D稳定性实验验证ECD-mRNA相互作用。

分子机制研究发现：

1. 转录组特征揭示关键通路激活
   RNA测序显示双转基因肿瘤和ECD+ERBB2过表达细胞中，糖酵解（HK2、LDHA、PKM2）和UPR通路（HSPA5/GRP78、XBP1s）基因显著上调。GSEA分析进一步证实这些通路与E2F靶标、mTORC1信号共同构成核心调控网络。

2. 代谢重编程的功能验证
   Seahorse实验证实ECD+ERBB2细胞具有更高的糖酵解速率（GlycoPER）和葡萄糖摄取能力。机制上，ECD作为RNA结合蛋白直接结合HK2、LDHA、PKM2和HSPA5的mRNA，并通过延长其半衰期（如HK2 mRNA稳定性提高3.1倍）实现表达调控。

3. 临床相关性分析
   在HER2阳性乳腺癌患者队列中，ECD^hi/LDHA^hi或ECD^hi/HK2^hi亚组总生存期显著缩短，且TCGA数据中ECD与LDHA mRNA表达呈正相关，支持该机制的临床意义。

这项研究首次阐明ECD通过"mRNA稳定性调控"这一新机制，与ERBB2协同激活糖酵解和UPR两条关键致癌通路，不仅解释了ECD过表达导致ERBB2阳性乳腺癌恶性进展的分子基础，更为开发针对ECD-mRNA相互作用或代谢-应激通路联用的精准治疗策略提供了理论依据。特别值得注意的是，ECD调控的糖酵解酶和GRP78均为已知的药物靶点，该发现可能推动现有靶向药物（如HK2抑制剂2-DG）的精准应用或联合治疗方案优化。