AFF4通过调控PTEN/PI3K/AKT/mTOR轴加速糖酵解促进肺腺癌进展及顺铂耐药

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Cell & Bioscience 6.1

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  本研究揭示了转录因子AFF4在肺腺癌(LUAD)中的关键作用:通过直接抑制PTEN表达激活PI3K/AKT/mTOR通路,驱动糖酵解重编程,进而促进肿瘤进展和顺铂耐药。研究人员结合多组学分析和功能实验,首次阐明YY1-AFF4-PTEN轴调控代谢微环境的分子机制,为克服LUAD化疗耐药提供了新靶点。

  

肺腺癌(LUAD)作为肺癌的主要亚型,其高复发率和化疗耐药性一直是临床治疗的瓶颈。尽管靶向治疗和免疫治疗取得进展,但多数患者最终仍面临治疗失败。究其原因,肿瘤细胞的代谢重编程——尤其是异常活跃的有氧糖酵解(Warburg效应),不仅为癌细胞提供增殖所需能量,更通过塑造免疫抑制微环境促进耐药。这一领域的关键调控因子尚未完全阐明。

安徽医科大学生命科学学院的研究团队在《Cell》发表重要成果,首次揭示超延伸复合体(SEC)支架蛋白AFF4通过表观遗传调控PTEN/PI3K/AKT/mTOR信号轴,驱动LUAD糖酵解和化疗抵抗的分子机制。这项研究不仅发现了AFF4作为LUAD不良预后的独立预测因子,更破解了YY1-AFF4-PTEN三级调控网络,为代谢干预联合化疗提供了理论依据。

研究采用多维度技术体系:通过临床样本免疫组化(IHC)和TCGA数据分析明确AFF4的临床意义;利用CRISPR/Cas9基因编辑构建AFF4敲除模型,结合转录组测序(RNA-seq)筛选下游靶点;采用染色质切割标记测序(CUT&Tag)和双荧光素酶报告系统验证AFF4对PTEN启动子的直接调控;通过代谢物检测(葡萄糖摄取/乳酸生成)和药敏实验证实AFF4-糖酵解-耐药的功能关联;最后利用裸鼠移植瘤模型验证体内效应。

AFF4表达上调预示LUAD不良预后

分析GSE115002/GSE10072数据集显示,AFF4在LUAD组织中的mRNA水平显著高于癌旁组织(p<0.01)。8对临床样本IHC证实AFF4蛋白高表达(阳性率87.5%),且与患者生存期负相关(HR=2.34)。

AFF4促进恶性表型和顺铂耐药

shRNA敲低AFF4使A549细胞增殖率下降62%(CCK-8法),迁移能力降低3.1倍(Transwell实验)。值得注意的是,在顺铂耐药株A549 DDP中,AFF4表达较野生型升高4.7倍,敲除后使IC50值下降78%(p<0.001)。

糖酵解是AFF4功能的核心介质

RNA-seq富集分析显示AFF4缺失导致糖酵解通路显著抑制(NES=2.15,FDR<0.01)。实验证实AFF4过表达使葡萄糖摄取量增加2.3倍,乳酸产量升高190%,而糖酵解抑制剂2-DG可完全逆转AFF4促增殖效应。

PTEN/PI3K/AKT/mTOR轴的关键调控作用

CUT&Tag测序发现AFF4特异性结合PTEN启动子区-298至-152bp区域(p=3.2×10-5)。机制上,AFF4通过抑制PTEN转录,激活p-PI3K(Y607)和p-mTOR(S2448),进而上调HK2、LDHA等糖酵解酶表达。使用AKT抑制剂青蒿琥酯处理可阻断这一效应。

YY1是AFF4的上游转录激活因子

ENCODE数据库ChIP-seq显示YY1富集于AFF4启动子区-175bp处。双荧光素酶报告实验证实,YY1通过结合Mut2位点(TTAC→GGCC突变使活性丧失83%)直接激活AFF4转录。

这项研究首次系统阐释了SEC组分AFF4在肿瘤代谢中的非经典功能,创新性提出:1)AFF4-PTEN轴是PI3K/AKT/mTOR通路的新型表观遗传调控开关;2)YY1-AFF4-PTEN三级转录调控网络可作为克服顺铂耐药的联合靶点;3)靶向AFF4既能直接抑制肿瘤生长,又能通过逆转乳酸介导的免疫抑制增强PD-1疗效。这些发现为LUAD的代谢-免疫联合治疗策略提供了重要理论基础。

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