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DHX9通过招募HDAC5表观沉默BECN1抑制自噬促进乳腺癌进展的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Cell Death & Disease 8.1
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本研究针对乳腺癌中自噬异常与肿瘤进展的关联机制,揭示了RNA解旋酶DHX9通过招募组蛋白去乙酰化酶HDAC5至BECN1启动子区,介导组蛋白H3去乙酰化从而抑制自噬关键基因转录的新通路。该发现为乳腺癌治疗提供了DHX9-HDAC5-BECN1轴这一潜在靶点,发表于《Cell Death and Disease》。
乳腺癌作为女性发病率最高的恶性肿瘤,其分子机制和治疗靶点的探索一直是研究热点。自噬(autophagy)作为细胞重要的代谢过程,与肿瘤发生发展的关系呈现"双刃剑"特征——既可抑制早期肿瘤形成,又能促进晚期肿瘤存活。BECN1(Beclin1)作为首个被鉴定的哺乳动物自噬相关基因(ATG),在乳腺癌中呈现单等位基因缺失,但具体调控机制尚未完全阐明。与此同时,DExD/H-box解旋酶家族成员DHX9(RNA helicase A)在多种癌症中异常高表达,但其是否通过调控自噬影响乳腺癌进展仍属未知。
南方医科大学南方医院乳腺外科的研究团队通过整合TCGA和GEO数据库分析,结合体外实验和动物模型,首次揭示了DHX9通过表观遗传机制抑制BECN1表达、阻断自噬流(autophagic flux)并促进乳腺癌进展的分子通路。该研究发表于《Cell Death and Disease》2025年第16卷。
研究人员运用生物信息学筛选、免疫共沉淀(Co-IP)、染色质免疫沉淀(ChIP)、双荧光素酶报告基因等技术,结合临床样本分析和裸鼠移植瘤模型,系统阐明了DHX9的致癌机制。关键实验包括:TCGA和GEO数据库挖掘DHX9表达谱;构建DHX9敲低/过表达细胞模型;通过CCK-8、EdU掺入、Transwell实验评估细胞增殖和转移能力;采用GFP-LC3/mRFP-GFP-LC3标记自噬体形成;利用组织芯片(TMA)进行免疫组化验证。
DHX9在乳腺癌中高表达且预示不良预后
通过分析TCGA-BRCA和GSE162228数据集,发现DHX9在乳腺癌组织中的mRNA和蛋白水平显著高于癌旁组织(图1C,I,K)。生存分析显示高表达DHX9的管腔型乳腺癌患者总生存期更短(图1D),临床样本Western blot和免疫组化验证了这一现象(图1I-K)。
DHX9促进肿瘤恶性表型
体外实验表明,DHX9敲低显著抑制MCF7(Luminal A)和MDA-MB-231(TNBC)细胞的增殖(CCK-8和EdU实验,图2A,C)、克隆形成(图2B)及迁移侵袭能力(Transwell实验,图2D)。裸鼠移植瘤模型证实DHX9敲除可减小肿瘤体积/重量(图2E-G),延长生存期(图2H),并降低Ki-67表达(图2I)。
DHX9通过抑制自噬促进肿瘤进展
GSEA分析提示DHX9与mTOR通路相关(图S3A)。实验证实DHX9过表达激活mTOR信号(p-mTORSer2448上调,图S3B),而敲低DHX9增加LC3-II积累(图3A)和自噬体形成(图3D-E)。值得注意的是,即使在mTOR抑制剂雷帕霉素存在时,DHX9仍能调控自噬(图3C),表明其作用不完全依赖mTOR。
BECN1是DHX9的关键效应分子
在筛选的ATG中,BECN1对DHX9敲低最敏感(mRNA增加5.8倍,图4A)。挽救实验证明BECN1敲除可逆转DHX9沉默诱导的自噬增强(LC3-II下降,图4E)和肿瘤抑制效应(恢复细胞增殖/迁移,图4G-I)。
DHX9-HDAC5共定位抑制BECN1转录
双荧光素酶报告基因和ChIP-PCR证实DHX9结合BECN1启动子区(-500至+1 bp,图5B-D)。机制上,DHX9招募HDAC5(图6C)至BECN1启动子(Re-ChIP验证,图6H),介导组蛋白H3去乙酰化(Ace-H3减少,图7B-C),而HDAC抑制剂可逆转这种抑制(图5F-J)。
这项研究首次阐明DHX9通过"DHX9-HDAC5-BECN1"轴表观沉默自噬关键基因的分子机制,为乳腺癌治疗提供了新靶点。临床转化方面,研究发现DHX9抑制剂可增强氯喹(CQ)的抗肿瘤效果(图S7G-K),提示联合治疗潜力。鉴于HDAC抑制剂(如Entinostat)已在临床试验中显示对三阴性乳腺癌的疗效,该研究为开发针对DHX9-HDAC5通路的精准疗法奠定了理论基础。
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