揭秘三阴乳腺癌化疗耐药新机制:CREB1 - RASAL2 - BCL2 轴的关键作用

时间:2025年2月1日
来源:Oncogene

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三阴乳腺癌(TNBC)化疗耐药问题严峻,研究人员聚焦 TNBC 中 RASAL2 介导化疗耐药的机制展开研究。结果发现 RASAL2 通过 CREB1 上调 BCL2,使肿瘤细胞线粒体抗凋亡,赋予肿瘤细胞耐药性。这为攻克 TNBC 化疗耐药难题提供新方向。

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三阴乳腺癌(TNBC)是一种侵袭性强、异质性高的乳腺癌亚型,患者预后较差。在 TNBC 的治疗中,化疗是重要手段,但化疗耐药问题却严重阻碍了治疗效果,导致疾病复发率高,患者总体生存率低。RAS 通路的失调是许多肿瘤产生化疗耐药的重要原因之一,而 RASAL2 作为 RAS 的调节蛋白,在 TNBC 中既具有肿瘤抑制作用,又有致癌作用,其在介导 TNBC 化疗耐药中的分子机制尚不明确。为了解开这一谜团,来自英国布里斯托大学、伊拉克基塔布大学药学院、吉林大学第一医院等多个研究机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Oncogene》杂志上,为 TNBC 的治疗带来了新的希望。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,通过构建细胞模型,进行细胞活力检测、细胞凋亡检测等实验。在分子生物学层面,运用 RNA 测序分析基因表达变化,采用染色质免疫沉淀(ChIP)技术确定转录因子与基因启动子的结合情况。此外,还使用了患者来源的异种移植(PDX)小鼠模型,结合免疫组织化学、免疫印迹等技术对相关蛋白表达进行检测 。

研究结果如下:

  • RASAL2 在 TNBC 残余肿瘤中富集:研究人员利用 CytoTRACE 分析单细胞 RNA 测序数据,发现高 RASAL2 表达与 TNBC 患者未分化的上皮细胞相关,且与残余肿瘤转录组特征密切相关。通过对 TNBC 患者新辅助化疗前后的样本分析,发现 RASAL2 在残余肿瘤组织中特异性上调,而在相邻正常组织中未出现这种现象,表明 RASAL2 是 TNBC 肿瘤细胞特异性因子12
  • RASAL2 促进对多种细胞毒性药物的耐药:通过对公开数据库的分析、体外细胞实验和体内 PDX 小鼠模型实验,研究人员发现 RASAL2 不仅与铂类耐药相关,还能使肿瘤细胞对多柔比星、吉西他滨等常见 DNA 损伤性化疗药物产生耐药,且这种耐药作用至少部分独立于野生型 BRCA1 功能34
  • RASAL2 上调 BCL2:实验表明,RASAL2 过表达会抑制化疗诱导的细胞凋亡。通过 RNA 测序和基因集富集分析(GSEA)发现,RASAL2 过表达导致凋亡相关转录组特征下调。进一步研究发现,RASAL2 通过激活 YAP 上调抗凋亡基因 BCL2 的表达,且 BCL2 在 RASAL2 介导的抗凋亡过程中起关键作用56
  • CREB1 驱动 BCL2 和 RASAL2 表达:研究人员通过生物信息学预测和实验验证,确定 CREB1 是驱动 BCL2 和 RASAL2 表达的关键转录因子。敲低 CREB1 可降低 BCL2 和 RASAL2 的表达,ChIP-qPCR 实验证实了 CREB1 与 BCL2 和 RASAL2 启动子区域的结合78
  • BCL2 与 RASAL2 在线粒体上相互作用:免疫荧光和共聚焦显微镜观察发现,BCL2 与 RASAL2 在 TNBC 细胞和患者肿瘤中存在共定位现象。AlphaFold 建模和免疫共沉淀实验证明了两者存在相互作用,且 RASAL2 部分定位于线粒体,与 BCL2 在线粒体上相互作用910
  • 高 BCL2 水平赋予线粒体抗凋亡能力:实验表明,RASAL2 高表达细胞中高浓度的 BCL2 可抑制 BAX 寡聚化,减少细胞凋亡诱导时细胞色素 c 的释放,增强线粒体对膜去极化的抵抗能力,使肿瘤细胞更耐受化疗诱导的凋亡1112

研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了 RASAL2 通过 CREB1 - RASAL2 - BCL2 轴介导 TNBC 对多种 DNA 损伤性化疗药物耐药的新机制。RASAL2 在残余肿瘤中的特异性富集,为靶向治疗提供了潜在的肿瘤特异性靶点。这一发现为克服 TNBC 化疗耐药提供了新的理论依据和潜在治疗靶点,有助于开发更有效的 TNBC 治疗策略,对改善 TNBC 患者的预后具有重要意义。同时,研究还发现了 RASAL2 与 BCL2 在线粒体上的相互作用,为进一步研究肿瘤细胞的抗凋亡机制提供了新方向。不过,线粒体 RASAL2 是否存在其他 RAS 非依赖性功能,还有待进一步探索。

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