BRD9-p53-E2F1信号轴:调控胃癌细胞生长与DNA损伤修复的关键回路

【字体: 时间:2025年10月04日 来源:Molecular Cancer 33.9

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  本研究针对胃癌(GC)全球死亡率高、现有治疗策略效果有限的临床难题,揭示了BRD9通过直接结合p53抑制其核转位,从而激活E2F转录因子家族(尤其E2F1)的分子机制。研究人员发现BRD9在GC中显著高表达且与不良预后相关,通过细胞与动物实验证实其促进GC增殖、迁移并增强DNA损伤修复能力。尤为重要的是,研究首次发现E2F1可反式激活BRD9启动子,形成正反馈回路。靶向抑制BRD9可显著增强GC细胞对 cisplatin 和 oxaliplatin 的敏感性,为GC治疗提供了新的潜在靶点。

  
胃癌是全球第四大癌症相关死亡原因,尤其在中国等东亚地区负担沉重。由于早期症状隐匿,多数患者确诊时已处于晚期,5年生存率仅约6%。尽管手术和化疗(如含铂方案)是标准治疗,但耐药和复发仍是临床面临的严峻挑战。胃癌具有高度异质性,其发生发展涉及多信号通路与表观遗传调控网络的复杂交互。其中,p53-E2F通路在细胞周期调控、凋亡和DNA损伤应答中扮演核心角色:E2F1等转录因子促进细胞周期进程,而p53作为“基因组守护者”可抑制E2F1活性以防止增殖失控。然而,p53功能缺失会导致E2F1失调,促进肿瘤发生。另一方面,E2F1亦可在应激条件下激活p53,形成反馈放大环路。这种精细平衡的破坏是胃癌进展的关键环节。
BRD9作为非经典BAF复合物(ncBAF)的核心组分,在多种恶性肿瘤中发挥致癌作用,但其在胃癌中的功能和机制尚未明确。Zhou等人在《Molecular Cancer》发表的这项研究,系统揭示了BRD9通过调控p53-E2F1信号轴驱动胃癌进展的新机制,为靶向治疗提供了理论依据。
研究人员主要采用多组学数据分析(TCGA、单细胞测序、空间转录组)、免疫组化(IHC)、Western blot、荧光定量PCR(RT-qPCR)、免疫共沉淀(Co-IP)、荧光素酶报告基因检测、流式细胞术、免疫荧光及体内外功能实验(包括细胞增殖、克隆形成、迁移侵袭、DNA损伤修复评估和小鼠移植瘤模型)等技术方法。临床样本来源于TCGA数据库和福旦大学上海癌症中心的78例胃癌组织微阵列。
BRD9在胃癌中高表达且预示不良预后
通过分析TCGA等数据集及IHC验证,发现BRD9在胃癌组织中显著高表达,且与肿瘤大小、T分期和分化程度相关。单细胞测序显示BRD9优先在恶性上皮细胞中表达,空间转录组进一步证实其表达的空间特异性。
BRD9促进胃癌细胞增殖与体内生长
功能实验表明,过表达BRD9增强细胞增殖、克隆形成能力和DNA合成(EdU实验),而敲低BRD9则抑制这些表型。小鼠移植瘤模型证实BRD9过表达加速肿瘤生长,且Ki-67和PCNA表达升高;敲低则相反。
BRD9增强DNA损伤修复能力
BRD9过表达降低活性氧(ROS)水平,而敲低则增加ROS。Western blot和免疫荧光显示,BRD9缺失导致γH2AX(DNA损伤标志)清除延迟,同源重组(HR)修复效率降低,但非同源末端连接(NHEJ)未受影响。BRD9特异性抑制剂I-BRD9处理同样抑制HR活性。
BRD9-p53-E2F1信号轴机制剖析
RNA测序和GSEA分析提示E2F通路被BRD9激活。Co-IP和免疫荧光证实BRD9直接结合p53,抑制其核转位和线粒体定位,减少p53 Ser15磷酸化,从而解除对E2F的抑制。E2F家族成员(尤其是E2F1、E2F2、E2F6)表达上调,且E2F报告基因活性增强。值得注意的是,E2F1可直接结合并反式激活BRD9启动子,形成正反馈环路。p53抑制剂Pifithrin-α可逆转BRD9敲低导致的E2F表达下降和转录活性抑制。
靶向BRD9增强化疗敏感性
数据库分析显示BRD9表达与cisplatin IC50正相关。功能实验证实BRD9敲低或I-BRD9处理增强GC细胞对cisplatin和oxaliplatin的敏感性,促进化疗诱导的凋亡。
研究结论强调,BRD9-p53-E2F1回路是调控胃癌细胞增殖和DNA损伤修复的核心机制。BRD9通过直接结合p53抑制其功能,激活E2F信号,而E2F1又可反馈促进BRD9转录,形成自维持致癌环路。靶向BRD9(如使用I-BRD9)能有效抑制肿瘤生长并增强铂类化疗敏感性,为胃癌治疗提供了新的策略和靶点。
该研究不仅深化了对BRD9在胃癌中作用机制的理解,也为联合靶向治疗与化疗提供了实验依据,具有重要的临床转化潜力。
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