山大齐鲁医院：抑制乳腺癌进展新策略

本文为转化医学网原创，转载请注明出处

作者：Floyd

导读：ERα信号失调与雌激素受体阳性(ER+)乳腺癌患者的内分泌耐药和最终复发有关。因此，确定新的ERα调节因子对于充分理解内分泌耐药机制是必要的。

在本研究中，我们发现与ER -细胞相比，circRNA-SFMBT2在ER+乳腺癌细胞中高表达，并发现高circRNA-SFMBT2水平与ER+乳腺癌患者较大的肿瘤大小和不良预后相关。体外和体内实验均证实circRNA-SFMBT2水平与ERα蛋白水平呈正相关，提示circRNA-SFMBT2在ERα信号通路中具有调控作用。此外，我们发现，circRNA-SFMBT2的生物生成可以通过RNA结合蛋白抖动(QKI)来促进，并且在ER+乳腺癌中，circRNA-SFMBT2表达水平的升高促进了细胞生长和他莫昔芬耐药。在机制上，circRNA-SFMBT2具有特异的三级结构，使其与ERα具有较高的结合亲和力，并允许其与ERα的AF2和DBD结构域相互作用，从而使RNF181募集到ERα的AF1结构域。此外，circRNA-SFMBT2/RNF181轴差异调控K48连锁和K63连锁的ERα泛素化，从而增强ERα稳定性，导致ERα靶基因表达增加和肿瘤进展。综上所述，circRNA-SFMBT2是ERα信号通路的重要调节因子，拮抗circRNA-SFMBT2表达可能构成乳腺癌的潜在治疗策略。

https://www.nature.com/articles/s41419-023-06006-5

研究背景

01

选择性ER调节剂他莫昔芬可以通过竞争性抑制雌激素结合拮抗ERα转录激活来控制乳腺癌进展，被认为是ER+乳腺癌内分泌治疗的主要选择。尽管他莫昔芬为乳腺癌患者带来了令人鼓舞的结果，但许多接受治疗的患者会产生耐药性并最终复发;因此，他莫昔芬耐药是乳腺癌治疗中的一个主要问题。

临床研究表明，在大多数内分泌耐药的乳腺癌患者中仍存在功能性ERα，而ESR1突变主要与芳香化酶抑制剂耐药相关，而与他莫昔芬耐药无关，这意味着ERα在他莫昔芬耐药[5]的发生中可能起着潜在的作用。ERα属于一类由雌激素结合激活的配体依赖性转录因子，具有典型的核受体结构，包括AF1结构域、DNA结合结构域(DBD)和配体结合结构域(LBD)。一般来说，AF1结构域介导配体非依赖性细胞生长，而位于LBD的AF2结构域控制配体依赖性细胞生长。此外，DBD是一个不依赖配体的结构域，介导ERα和雌激素反应元件(ERE)之间的相互作用。值得注意的是，非配体依赖性ERα的激活可以避免肿瘤对配体雌激素的依赖，促进内分泌耐药[10]的发展。此外，大量研究表明ERα的翻译后修饰，如ERα泛素化和乙酰化，与乳腺癌进展和内分泌耐药密切相关。例如，RNF181通过增强K63连接的泛素化和ERα的稳定来促进乳腺癌进展。TRIM56通过与乳腺癌中ERα的AF1结构域相互作用而发挥类似的作用。LIM蛋白Ajuba可靶向DBC1和CBP/p300使ERα乙酰化，增强ERα靶基因的表达，诱导乳腺癌细胞对他莫昔芬耐药。鉴于ERα信号的失调是导致乳腺癌进展和内分泌耐药的原因，进一步研究新的ERα信号调节因子将有助于开发更有效的治疗策略，克服内分泌耐药和抑制肿瘤进展。

研究过程

02

circRNA-SFMBT2在乳腺癌中的特征

我们重新分析了来自GEO的两个公共数据集，以研究乳腺癌组织和他莫昔芬耐药细胞中的circRNA表达谱。我们的分析表明，9种circRNA的表达在乳腺癌组织和他莫昔芬耐药细胞中均上调。我们使用circos图来可视化9个circRNA候选基因的基因组分布概况。随后的qPCR分析证实，circRNA-SFMBT2在ER+乳腺癌细胞中的表达高于在ER阴性(ER-)细胞中的表达。此外，从MCF10A正常乳腺上皮细胞到其癌前衍生细胞系(MCF10AT)及其恶性衍生细胞系(MCF10A1A和MCF10A1H)， circRNA-SFMBT2的表达似乎随着恶性程度的增加而增加。基于这些观察结果，我们最终选择circRNA-SFMBT2作为进一步研究的最佳靶点。

乳腺癌中的circRNA表达谱和circRNA- SFMBT2的特征

研究成果

03

泛素化修饰是一种重要的翻译后修饰，在正常生理和疾病状态下参与许多细胞过程。我们的结果表明，circRNA-SFMBT2与乳腺癌中的泛素-蛋白酶体通路显著相关。值得注意的是，在ERα阳性细胞中，circRNA-SFMBT2可以控制非蛋白水解泛素化以稳定ERα蛋白，支持circRNA-SFMBT2在ERα信号调节中的作用。此外，我们的研究表明，在ERα阳性细胞中，circRNA-SFMBT2可以作为支架招募RNF181来调节ERα蛋白水平。RNF181/circRNA-SFMBT2/ERα三元复合物减少了泛素化介导的ERα降解，并激活了ERα信号通路，从而促进乳腺癌细胞生长和他莫昔芬耐药。虽然RNF181-ERα相互作用在之前的文献中已经描述过，但我们的研究首次揭示了RNF181以依赖于其RNA结合能力的方式发挥其泛素连接酶活性，并且RNF181调节的ERα高效泛素化需要circRNA-SFMBT2。综上所述，这些发现揭示了ERα的泛素化机制，从而为circRNA-SFMBT2在蛋白质代谢调节中的作用提供了新的见解。

综上所述，我们的研究表明，circRNA-SFMBT2可以协调ERα的激活，并使乳腺癌细胞对他莫昔芬耐药。这些观察结果表明，拮抗circRNA-SFMBT2表达可能作为克服他莫昔芬耐药和抑制乳腺癌进展的替代或补充策略。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/s41419-023-06006-5

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

阅读原文