*仅供医学专业人士阅读参考
转移是肿瘤恶性发展的关键过程，深刻影响患者的生存。肿瘤转移过程中，上皮-间质转化（EMT）和细胞外基质重塑是必不可少的关键事件，能够使肿瘤细胞从原发部位侵入周围组织并最终形成转移灶。
美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心（MSKCC）的Joan Massague团队的最新研究，揭示了TGF-β信号通路与RAS信号通路如何发生交汇，共同促进肺腺癌转移。
该研究表明，RAS信号通过DNA结合蛋白RREB1的预激活，使得特定增强子处于一种开放状态，TGF-β则通过SMAD信号对这些预激活的区域进行“正式”激活，导致上皮-间质转化相关转录因子以及纤维化相关细胞因子的表达大幅度增加，驱动肺腺癌转移。抑制RREB1可以有效阻止这一过程。论文于近日发表在《细胞》期刊上。
论文首页截图
RAS家族突变（包括KRAS）是肺腺癌中的一个主要遗传特征。在这项研究中，Joan Massague团队首先通过单细胞RNA测序技术，对KRAS突变的肺腺癌细胞进行了深入分析。他们发现TGF-β信号通路通过依赖于DNA结合蛋白RREB1的方式，介导了上皮-间质转化（EMT）相关的转录因子（SNAI1、SLUG、ZEB1和ZEB2等）以及与纤维化相关的细胞因子（IL-11、PDGFB）表达。
研究者们还建立来源于患者的异种移植模型进行体外肿瘤球体实验，并进行基因敲除实验，对TGF-β信号通路的作用进行验证。研究结果显示，TGF-β处理后短时间内（2小时），便可以显著诱导这些肿瘤球体中上皮-间质转化相关转录因子和纤维化相关细胞因子的表达，并显示TGF-β驱动的纤维化和上皮-间质转化过程是与KRAS突变型肺腺癌转移密切相关的特征。
TGF-β信号通路诱导的EMT和纤维化是肺腺癌转移所必需的
接着，研究者们采用染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）和染色质开放性测序（ATAC-seq）技术，揭示了RREB1作为DNA结合蛋白究竟做了哪些事情。
他们发现，RREB1相当于TGF-β信号通路和RAS信号通路的交汇点。
在RAS突变型肺腺癌细胞中，RREB1在RAS通路的激活下结合到纤维化和上皮-间质转化相关基因的增强子区域。这种结合本身不会立即导致基因的激活，而是让增强子处于一种预激活状态。具体而言，RREB1通过与染色质上的特定位点结合，改变了染色质的结构，使得这些区域更加开放，也就是更容易被其他转录因子（如SMAD）进一步激活。
TGF-β信号通路中，SMAD蛋白被TGF-β激活，与RREB1结合的增强子区域协同作用，进一步推动基因的表达。RREB1的这种预激活作用使得纤维化和上皮-间质转化相关基因得以在TGF-β信号刺激下迅速响应和高效表达，RAS信号通路和TGF-β信号通路达成合作，推动肿瘤细胞的转移。
机制
敲除RREB1、IL-11、PDGFB、HAS2等关键基因后，研究者们发现肺腺癌细胞的转移潜能显著下降，能够有效阻止TGF-β驱动的上皮-间质转化和纤维化过程。在小鼠实验中，通过敲除RREB1能够显著减少小鼠肺腺癌的转移负担。
为验证RREB1的具体功能区域，研究者们在小鼠成纤维细胞（393T3）中引入带有不同片段的RREB1蛋白，重点研究其功能作用。结果显示，RREB1主要通过ZF1-5区域（即前5个锌指结构域）结合DNA的调控元件和识别染色质上的组蛋白修饰，但仅凭ZF1-5片段无法与TGF-β完成合作，不会诱导纤维化和基因表达及促进肿瘤细胞转移；RREB1的完整片段（ZF1-11）才具有完整功能，与TGF-β达成通力合作。
利用这个特点，研究者们为抑制RREB1做出了尝试。他们发现，过表达RREB1（ZF1-5）能够显著抑制TGF-β对纤维化和上皮-间质转化的促进作用，表示RREB1（ZF1-5）可以作为竞争性抑制剂，抑制内源性RREB1的功能，从而减少纤维化和肿瘤转移。
为增强RREB1（ZF1-5）的效果，研究者们还引入磷酸化，生成RREB1（ZF1-5;S161D）突变体，这种RREB1（ZF1-5）的突变体模拟了RREB1在MAPK信号通路下的磷酸化激活状态，能够通过竞争性抑制RREB1抑制小鼠的肺腺癌转移和肿瘤纤维化。
RREB1（ZF1-5;S161D）抑制了小鼠肺癌转移
总的来说，该部分的研究揭示了TGF-β和RAS信号通路如何通过RREB1介导的增强子激活，驱动上皮-间质转化和纤维化相关基因的表达，并推动肺腺癌的转移。研究表明，通过干扰RREB1功能可以作为一种潜在治疗策略，不仅能抑制癌症转移，还可能用于干预TGF-β依赖的上皮-间质转化和纤维化相关的疾病过程，为未来的治疗提供了新的方向。
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参考文献：
[1]https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)00905-X
本文作者丨张艾迪
