靶向JMJD6/EHF轴：克服非小细胞肺癌放疗抵抗的新策略

本研究针对非小细胞肺癌（NSCLC）放疗后易产生抵抗性和转移的临床难题，通过整合人源组织芯片、多组学测序和功能实验，首次揭示组蛋白去甲基化酶JMJD6通过去甲基化H4R3me2s激活转录因子EHF，进而促进癌症干细胞（CSC）特性和TGF-β/SMAD、AKT/ERK信号通路活化的新机制。该发现为联合JMJD6抑制剂与放疗克服NSCLC治疗抵抗提供了理论依据。

在全球癌症相关死亡原因中，肺癌始终高居榜首，其中非小细胞肺癌（NSCLC）是最主要的病理类型。放疗作为肺癌治疗的重要手段，约77%的患者在不同阶段需要接受放疗。尽管放疗能提高8.3%的5年局部控制率和4%的预后改善，但其长期疗效常因放疗抵抗而大打折扣。更令人困扰的是，放疗在杀灭肿瘤细胞的同时，可能诱导残留细胞获得干细胞特性，进而导致肿瘤复发和远处转移。这一临床困境的背后，癌症干细胞（CSC）理论提供了重要解释：这群具有自我更新和多向分化潜能的细胞亚群，通过增强的DNA损伤修复能力、激活促生存信号通路和相对休眠状态，成功躲避以快速分裂细胞为靶点的常规治疗。

近年来，表观遗传调控在肿瘤耐药中的作用日益受到关注。与传统基因突变不同，组蛋白修饰等表观遗传改变具有可逆性和动态性，使肿瘤细胞能够快速适应放疗等环境压力。JMJD6作为一种组蛋白精氨酸去甲基化酶，能够特异性去除组蛋白H4第3位精氨酸的对称二甲基化修饰（H4R3me2s），从而改变染色质结构和基因可及性。在先前的多项研究中，JMJD6的异常表达与黑色素瘤、前列腺癌和乳腺癌等多种恶性肿瘤的发生发展密切相关，但其在肺癌放疗抵抗中的具体作用机制尚不明确。

四川大学华西医院的研究团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上发表的最新研究，首次系统揭示了JMJD6通过调控EHF转录促进NSCLC放疗抵抗的分子机制。研究人员发现，放疗可诱导NSCLC细胞和组织中JMJD6表达上调，这种上调与患者预后不良和转移风险增加显著相关。机制上，JMJD6通过去甲基化EHF启动子区域的H4R3me2s修饰，解除对EHF转录的抑制，进而激活多能性因子基因的表达。JMJD6/EHF轴通过调控TGF-β/SMAD和AKT/ERK信号通路，增强NSCLC细胞的干细胞特性和转移潜能。

为深入探索这一机制，研究团队运用了多种关键技术方法：首先利用包含188例NSCLC患者的组织芯片进行免疫组化分析，结合TCGA数据库和单细胞RNA测序数据验证临床相关性；通过体外细胞模型和小鼠体内实验评估JMJD6功能；采用RNA测序、CUT&Tag测序等多组学技术筛选下游靶点；并通过球体形成、流式细胞术等功能实验评估癌症干细胞特性。

JMJD6表达与NSCLC患者预后及转移密切相关

研究团队通过分析TCGA数据库发现，JMJD6在肺腺癌和肺鳞癌组织中的表达均显著高于癌旁正常组织。在172对配对临床样本中，免疫组化结果证实JMJD6在肿瘤组织中明显上调。生存分析显示，JMJD6高表达与患者总生存期缩短显著相关。单细胞测序数据进一步揭示，上皮细胞中JMJD6表达在肿瘤样本中高于正常和癌旁样本，且转移患者肿瘤组织中JMJD6表达更高。

放疗上调NSCLC中JMJD6表达

为探究放疗对JMJD6的影响，研究人员用电离辐射处理A549和H1299细胞系，发现辐射可诱导JMJD6表达上调。值得注意的是，在CD44⁺CD133⁺肺癌干细胞亚群中，JMJD6阳性比例显著升高，提示JMJD6可能与放疗诱导的干细胞特性获得相关。

JMJD6敲低抑制放疗后NSCLC转移和增殖

通过短发夹RNA干扰技术敲低JMJD6后，伤口愈合和Transwell实验显示NSCLC细胞迁移能力显著降低。克隆形成实验表明JMJD6敲低可增强放疗敏感性，CCK-8实验进一步证实JMJD6敲低可放大放疗诱导的增殖抑制。这些结果共同表明JMJD6促进NSCLC转移，而其敲低可进一步增强放疗疗效。

JMJD6促进放疗后NSCLC中CSC亚群的富集

JMJD6敲低显著降低了放疗后肿瘤球形成能力和CD44⁺CD133⁺细胞比例。qPCR检测显示，干细胞相关标志物表达水平下降，证明JMJD6是放疗后NSCLC细胞干细胞特性的正调控因子。

JMJD6敲低抑制体内放疗后NSCLC转移

通过实验性肺转移小鼠模型，研究人员发现注射JMJD6敲低A549细胞的小鼠肺转移结节数显著减少。组织学分析显示JMJD6敲低肿瘤中CD44、TGF-β1和VEGFA1表达降低，表明JMJD6表达与肿瘤干细胞特性、血管生成和转移能力正相关。

JMJD6通过去甲基化EHF启动子区域的H4R3me2s促进EHF转录

多组学分析发现，JMJD6可直接结合EHF启动子区域，去甲基化H4R3me2s修饰从而激活EHF转录。单细胞测序显示JMJD6与EHF表达呈正相关，临床样本验证EHF在肿瘤组织中高表达。体内实验证实JMJD6敲低可降低肿瘤组织中EHF表达。

EHF调控TGF-β/SMAD和AKT/ERK信号通路

功能实验表明EHF敲低可抑制细胞迁移和干细胞特性。机制上，EHF通过调控TGF-β/SMAD和AKT/ERK信号通路影响NSCLC转移。挽救实验证明EHF过表达可逆转JMJD6敲低对迁移的抑制，确认EHF是JMJD6的下游效应分子。

该研究首次系统阐明JMJD6/EHF轴在NSCLC放疗抵抗中的作用机制，不仅为理解放疗抵抗提供了新视角，也为联合JMJD6抑制剂与放疗的临床转化提供了理论依据。值得注意的是，JMJD6高表达与不良预后的相关性在肺腺癌和肺鳞癌中存在差异，可能反映了不同组织学亚型的分子特征异质性。JMJD6通过表观遗传重编程促进癌症干细胞特性的发现，为针对肿瘤细胞可塑性的治疗策略开辟了新途径。随着多种JMJD6抑制剂的研发进展，该研究为改善NSCLC放疗疗效、克服治疗抵抗提供了有前景的联合治疗策略。