可克服紫杉醇耐药性！中山大学研究团队：揭示“最毒乳腺癌”潜在药物靶点

摘要：2月6日，中山大学研究团队在期刊《Clinical And Translational Medicine》上发表了研究论文，题为“RNF31 induces paclitaxel resistance by sustaining ALYREF cytoplas

【导读】对紫杉醇为基础的化疗产生耐药性是三阴性乳腺癌（TNBC）治疗中的主要障碍。然而，克服紫杉醇耐药性仍是一个未解决的问题。

2月6日，中山大学研究团队在期刊《Clinical And Translational Medicine》上发表了研究论文，题为“RNF31 induces paclitaxel resistance by sustaining ALYREF cytoplasmic–nuclear shuttling in human triple-negative breast cancer”，本研究旨在确定紫杉醇治疗是否会影响 Aly/REF 出口因子（ALYREF）的细胞质 - 细胞核穿梭，其机制以及泛素化 ALYREF 在紫杉醇耐药性中的作用。数据表明，RNF31 介导的 ALYREF 泛素化可能是逆转三阴性乳腺癌对紫杉醇耐药性的有力靶点。

三阴性乳腺癌（TNBC）是乳腺癌亚型中最具侵袭性的，占所有乳腺癌病例的 15% 至 20%，也被称为“最毒乳腺癌”。鉴于雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）和人表皮生长因子受体 2（HER2/ErbB2）均为阴性，以紫杉烷类药物（如紫杉醇和多西他赛）为基础的化疗仍是早期和转移性 TNBC 的主要治疗策略。不幸的是，尽管最初有反应，但肿瘤不可避免地会对紫杉烷治疗产生耐药性。在早期阶段，约 30% 的 TNBC 患者在五年内病情进展，五年无复发生存率约为 70%，总生存率约为 75%，这远低于 ERBB2+ 或 HR+ 乳腺癌。因此，在临床实践中确定对紫杉醇的耐药机制并尝试克服紫杉醇耐药性至关重要。

紫杉醇通过多种复杂机制发挥抗肿瘤作用。面对紫杉醇施加的各种细胞压力，癌细胞会启动细胞凋亡或使细胞压力转向生存，从而获得紫杉醇耐药性。新出现的证据表明，乳腺癌细胞会发展出多种机制来对抗紫杉醇诱导的压力，例如增加微管动力学、适应氧化应激增加以及上调抗凋亡蛋白。可是，迄今为止，尚未出现逆转紫杉醇耐药性的策略。有证据表明，mRNA 加工和输出参与了对癌症治疗策略的耐药性诱导。然而，mRNA 输出复合物对微管抑制剂耐药性的影响却很少被研究。因此，确定在三阴性乳腺癌（TNBC）中是否存在以及是哪些 mRNA 输出亚基与紫杉醇耐药性相关，这一点非常重要。

蛋白质翻译后修饰（PTM）是调节蛋白质亚细胞分布的关键机制之一，可能在调节应激诱导的运输中发挥作用。RNF31是线性泛素链组装复合物（LUBAC）的核心催化单元。先前的研究表明，RNF31 表达升高会加速肿瘤进展和治疗耐药。然而，RNF31 调节的细胞信号底物及其生物学功能尚不完全清楚。

RNF31 在体外促进了 ALYREF 介导的三阴性乳腺癌对紫杉醇的耐药性

为了探究 RNF31 是否参与 ALYREF 介导的三阴性乳腺癌（TNBC）对紫杉醇（PTX）的耐药性，研究人员首先通过qRT-PCR检测了紫杉醇处理后耐药细胞和亲代 MDA-MB-231 细胞中紫杉醇耐药相关因子的 mRNA 丰度。过表达 RNF31 可恢复亲代细胞中紫杉醇耐药相关因子的降低水平，特别是上调了微管蛋白 TUBB3、微管结合蛋白 STMN1 和 TAU 的表达水平。此外，在耐药细胞中，沉默 RNF31 降低了紫杉醇耐药相关因子的表达。由于 TUBB3、STMN1 和 TAU 这三种紫杉醇耐药相关因子在响应外源性 RNF31 表达时其表达变化最为显著，因此选择它们进行进一步研究。

与亲代三阴性乳腺癌（TNBC）细胞相比，紫杉醇耐药的 TNBC 细胞中 TUBB3、STMN1 和 TAU 的水平显著升高。同样，在对基于紫杉醇的化疗耐药的 TNBC 患者中也观察到了 TUBB3、STMN1 和 TAU 水平的上调。TNBC 患者中 TUBB3、STMN1 和 TAU 的表达水平与核 ALYREF 水平显著相关。此外，通过核质分离和后续的 qRT-PCR 验证，用 siRNA 或噻唑菌素阻断 RNF31 或沉默 IPO13 均可降低 TUBB3、STMN1 和 TAU 的总 mRNA 水平和细胞质 mRNA 水平。研究人员接下来探究了 RNF31 和 IPO13 对 ALYREF 与 mRNA 结合的影响。抗 ALYREF 抗体介导的 RNA 免疫沉淀（RIP）-PCR 显示，在紫杉醇耐药的 MDA-MB-231 细胞中，阻断 RNF31 和沉默 IPO13 显著降低了 ALYREF 与 TUBB3、STMN1 和 TAU mRNA 的结合水平。相比之下，抑制 RNF31 和沉默 IPO13 促进了 Mtr4 外切体 RNA 解旋酶（MTREX，也称为 hMTR4）对 TUBB3、STMN1 和 TAU mRNA 的结合，MTREX 是细胞核内 mRNA 降解复合物的关键标志物。此外，在紫杉醇耐药的 MDA-MB-231 细胞中，抑制 RNF31 和沉默 IPO13 显著缩短了 TUBB3、STMN1 和 TAU mRNA 的半衰期。另外，在亲代细胞中，紫杉醇处理显著降低了 TUBB3、STMN1 和 TAU 的蛋白水平，而过表达 RNF31 恢复了亲代细胞中 TUBB3、STMN1 和 TAU 的降低水平。同时，抑制 ALYREF 表达消除了外源性 RNF31 表达对亲代细胞在紫杉醇处理时的影响。上述结果表明 RNF31 维持了 ALYREF 的 mRNA 结合和输出功能；因此，研究人员进一步研究了 ALYREF 是否影响亲代细胞在紫杉醇处理时 RNF31 的表达。研究显示，在紫杉醇耐药细胞中，沉默 ALYREF 和 IPO13 降低了 RNF31 mRNA 和蛋白水平，表明 RNF31 和 ALYREF 在紫杉醇耐药的三阴性乳腺癌细胞中形成正反馈环路。

综上所述，上述结果表明 RNF31 通过上调与紫杉醇耐药相关的因子的表达，促进了 ALYREF 诱导的紫杉醇耐药性。

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