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2025 SABCS｜Rb在CDK4/6抑制后作为ER靶基因的转录激活因子在管腔型乳腺癌中的作用

11月26日

编译：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

Session Type

SABCS Session

Session Title

General Session 3

摘要号

GS3-06

英文标题

Rb Functions as a Transcriptional Activator of ER Targets Following CDK4/6 Inhibition in Luminal Breast Cancer

中文标题

Rb在CDK4/6抑制后作为ER靶基因的转录激活因子在管腔型乳腺癌中的作用

讲者

April C Watt, Peter MacCallum Cancer Centre, Melbourne, Australia

背景

CDK4/6抑制剂在雌激素受体阳性（ER+）乳腺癌中通过激活抑癌蛋白Rb诱导持续治疗反应。传统认为Rb主要通过抑制E2F依赖性细胞周期基因发挥作用，但前基因组时代证据提示其具有更广泛的基因调控功能。本研究首次发现Rb在管腔型乳腺癌中作为转录激活因子的新功能，这对内分泌治疗敏感性和耐药性具有重要启示。

方法

通过CUT&RUN技术，在阿贝西利或哌柏西利处理的ER+乳腺癌细胞系（MCF7、ZR-75-1）和患者来源异种移植模型（PDX）中绘制全基因组Rb结合图谱。使用H3K27ac HiChIP分析染色质环结构。进行批量RNA测序以评估基因表达变化。分析POP临床试验（N=44）的转录组数据。通过CRISPR-Cas9缺失Rb结合的增强子区域和RB1基因敲除进行功能验证。研究携带野生型或突变型ESR1的等基因MCF7衍生模型。通过核裂解液Rb免疫沉淀结合质谱分析鉴定相互作用蛋白。

结果

CDK4/6抑制导致Rb低磷酸化并显著增加染色质结合。Rb定位于E2F调控的启动子区域抑制经典细胞周期基因。同时，药物诱导的低磷酸化Rb结合数千个非启动子位点，这些位点在CDK4/6抑制后获得H3K27ac修饰，并与邻近基因转录上调相关，其中多数为雌激素受体靶基因。H3K27ac HiChIP显示CDK4/6抑制使Rb定位于富含增强子的调控枢纽，其中多数与ER靶基因启动子形成染色质环；60%的Rb相关枢纽与ER结合位点重叠。经典ER靶基因启动子（如CCND1、TFF1）和管腔标志物（如KRT18、KRT19）通过染色质环与Rb结合增强子连接，并在治疗后出现转录诱导。批量RNA测序显示雌激素反应基因集在细胞系和PDX肿瘤中显著上调。POP临床试验证实短期帕博西利单药治疗一致诱导雌激素反应基因集上调。CRISPR-Cas9缺失Rb结合的KRT18启动子增强子区域削弱阿贝西利对其的诱导作用；RB1基因敲除在全基因组范围抑制雌激素反应基因上调。在野生型ESR1模型中，CDK4/6抑制剂激活Rb增强ER反应基因表达并强化管腔特征；在ESR1突变细胞中，Rb相关增强子程序在雌激素剥夺条件下（模拟芳香化酶抑制）持续存在，导致雌激素反应基因（包括CCND1）持续表达，为ESR1突变肿瘤对CDK4/6抑制剂联合芳香化酶抑制剂方案的耐药性提供解释。免疫沉淀-质谱分析证实CDK4/6抑制后Rb与ER相互作用增强，并与染色质修饰因子KDM5A和KDM5B结合增加；敲低KDM5A或KDM5B抑制CDK4/6抑制剂诱导的Rb依赖性雌激素反应基因表达。

结论

这些发现重新定义Rb为双重功能调节因子：既抑制E2F驱动的细胞周期基因，又通过增强子参与促进雌激素反应性转录。该机制重塑了对Rb生物学的理解，并阐明了CDK4/6抑制剂的活性、与内分泌治疗的协同作用以及ESR1突变肿瘤耐药的分子基础。