靶向FOXK2:揭示三阴性乳腺癌中P53/MCAS1/miR-211-5p调控轴的新机制及其治疗意义
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时间:2025年09月27日
来源:Functional & Integrative Genomics 3.1
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为解决三阴性乳腺癌(TNBC)中FOXK2异常表达及调控机制不明的问题,研究人员开展了针对FOXK2及其上游调控网络的深入研究。通过整合生物信息学分析、体外功能实验及临床样本验证,首次揭示了P53通过转录抑制lncRNA MCAS1,解除其对miR-211-5p的海绵吸附作用,进而增强miR-211-5p对致癌基因FOXK2的靶向抑制,最终抑制TNBC增殖、迁移与侵袭的表观调控新机制。该研究为TNBC的预后评估及靶向治疗提供了新的生物标志物和干预策略。
三阴性乳腺癌(Triple-Negative Breast Cancer, TNBC)因缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人表皮生长因子受体2(HER2)的表达,成为乳腺癌中最具侵袭性且治疗手段有限的亚型。其高增殖活性、早期转移倾向及较差的五年生存率,使得探索新的分子机制与治疗靶点成为当前研究的迫切需求。FOXK2作为FOX转录因子家族成员,在多种恶性肿瘤中异常高表达,但其在TNBC中的表达模式、上游调控机制及临床意义尚未明确。
为系统阐明FOXK2在TNBC发生发展中的作用及其调控网络,Wu Zankai、Zhang Yanting、Xiang Dandan等研究人员在《Functional & Integrative Genomics》上发表了题为“Targeting FOXK2 in triple-negative breast cancer: Role of the P53/MCAS1/miR-211-5p regulatory axis”的研究论文。该研究不仅确认了FOXK2在TNBC组织和细胞系中的高表达及其与不良预后的密切关联,还首次揭示了一条由P53介导、经lncRNA MCAS1/miR-211-5p构成的调控轴,在转录后水平精细调控FOXK2的表达,进而影响TNBC的恶性表型。
在研究过程中,作者运用了包括定量实时聚合酶链反应(qPCR)、Western blot、免疫组织化学(IHC)在内的分子生物学技术,对30对TNBC及癌旁组织进行了FOXK2表达水平检测;通过细胞功能实验(CCK-8、克隆形成、Edu、Transwell和划痕实验)评估FOXK2对细胞增殖、迁移和侵袭的影响;利用生物信息学预测与实验验证(双荧光素酶报告基因、RNA免疫共沉淀RIP、染色质免疫共沉淀ChIP、RNA Pull-down及质谱分析)揭示了miR-211-5p直接靶向FOXK2、MCAS1吸附miR-211-5p以及P53结合MCAS1启动子的分子机制;最后通过裸鼠移植瘤模型在体内验证了FOXK2的促癌功能。
通过qPCR、Western blot和IHC检测发现,FOXK2在TNBC组织中mRNA和蛋白水平均显著上调,其高表达与肿瘤大小、淋巴结转移、组织学分级及Ki-67增殖指数呈正相关,且患者无病生存期显著缩短。
在MDA-MB-231和BT-549细胞系中,敲低FOXK2可显著抑制细胞增殖、克隆形成、迁移和侵袭能力,并逆转上皮间质转化(EMT)进程;而过表达FOXK2则呈现相反效果。动物实验进一步证实FOXK2过表达可促进移植瘤生长。
生物信息学分析和双荧光素酶报告实验证实,miR-211-5p可通过结合FOXK2的3'非翻译区(3'UTR)抑制其表达。在TNBC组织中,miR-211-5p表达下调,且与FOXK2水平呈负相关。功能实验表明,miR-211-5p模拟物可抑制TNBC恶性表型,而其抑制剂的作用可被FOXK2敲低所逆转。
MCAS1作为内源RNA海绵吸附miR-211-5p
MCAS1(即MCM3AP-AS1)在TNBC组织和细胞中高表达,主要定位于细胞质。RIP和荧光素酶报告实验证明MCAS1可直接结合miR-211-5p,解除其对FOXK2的抑制作用。敲低MCAS1可抑制TNBC细胞增殖和侵袭,该效应可被miR-211-5p抑制剂部分挽救。
RNA Pull-down联合质谱分析、ChIP实验显示,P53蛋白可直接结合MCAS1启动子区域并抑制其转录。敲低P53可上调MCAS1表达,进而促进细胞增殖和EMT进程,而同时敲低MCAS1则可抵消该效应。
综上所述,该研究揭示了一条新的P53/MCAS1/miR-211-5p/FOXK2调控轴在TNBC进展中的关键作用:P53通过抑制MCAS1转录,减少其对miR-211-5p的海绵吸附,从而增强miR-211-5p对FOXK2的靶向抑制,最终抑制TNBC的恶性生物学行为。这一机制不仅深化了对TNBC表观调控网络的理解,也为开发以FOXK2为核心靶点的治疗策略提供了理论依据。特别是MCAS1和miR-211-5p作为调控节点,具备成为新型生物标志物或治疗靶点的潜力。作者在讨论部分也指出,需在未来开展多中心临床验证、探索FOXK2在免疫微环境调节及化疗响应中的作用,以推动该研究成果向临床转化。
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