《Oncogene》:Association of retinoids, retinoic acid receptors and epigenetics in breast cancer
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这篇综述深入探讨了视黄酸信号通路、其受体(RARs/RXRs)在乳腺癌中的作用,并系统回顾了表观遗传调控如何成为该通路的关键抵抗机制。文章总结了RARβ2启动子高甲基化、RAR亚型表达失衡、细胞内伴侣蛋白CRABP2/FABP5导向差异等核心发现,指出恢复功能性视黄酸信号是克服耐药的新策略。最后,作者展望了基于生物标志物(如RARα表达、DNA甲基化特征)的患者分层,以及联合表观遗传药物(如DNMT/HDAC抑制剂)或免疫疗法的未来发展方向。
视黄酸信号通路:从血液肿瘤的成功到乳腺癌的挑战
视黄酸信号通路,通过其核受体(RARs和RXRs)介导,在调节细胞分化、增殖和凋亡中扮演基础角色。其在急性早幼粒细胞白血病(APL)中的成功,确立了其作为分化治疗剂的地位。然而,在乳腺癌等实体瘤中,其治疗潜力尚未充分实现。越来越多的证据表明,视黄酸受体的异常表观遗传调控是产生视黄酸耐药的核心机制。
乳腺癌中的表观遗传景观
乳腺癌的发生发展不仅由基因突变驱动,也伴随着广泛的表观遗传重编程。DNA异常甲基化、组蛋白修饰改变以及非编码RNA的失调共同重塑了染色质景观,调控着与肿瘤进展和治疗反应相关的致癌基因、抑癌基因及信号通路。其中,启动子高甲基化是沉默肿瘤抑制基因的常见机制。
RARβ2:表观遗传沉默的关键靶点
在视黄酸受体中,RARβ2最 consistently 被认为是乳腺癌中的抑癌基因。其表达在侵袭性肿瘤中经常丢失或下调,这并非由于基因突变,而是通过表观遗传沉默,尤其是其富含CpG的P2启动子的高甲基化和抑制性组蛋白修饰。这种“双重锁定”机制与不良预后和对全反式视黄酸(ATRA)的耐药密切相关。使用DNA去甲基化剂(如5-氮杂-2\‘-脱氧胞苷)或组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂(如恩替诺特)可以恢复RARβ2的表达,在临床前模型中重新激活RA信号并诱导肿瘤消退。
RAR亚型与细胞内导向:决定治疗结局的平衡
不同RAR亚型的表达和功能存在差异。RARα对于管腔(Luminal)分化至关重要,通常在ER(雌激素受体)阳性肿瘤中保留,并与对ATRA的敏感性相关。相反,RARγ在某些实体瘤(包括乳腺癌)中表现出致癌特性,促进干细胞样特征和存活信号。此外,细胞内视黄酸路由蛋白——细胞视黄酸结合蛋白2(CRABP2)和脂肪酸结合蛋白5(FABP5)的平衡,深刻影响着ATRA的信号输出方向。CRABP2将ATRA递送至核内的RARα,促进分化和凋亡;而FABP5则偏好将ATRA递送给PPARβ/δ,激活促生存的转录程序。在HER2富集型乳腺癌中,MYC驱动的CRABP2抑制进一步扭曲了这种伴侣蛋白平衡,导致RA-RARα信号失活。
肿瘤微环境:一把双刃剑
ATRA能重塑肿瘤微环境,减少血管生成,调节癌症相关成纤维细胞状态,并影响抗肿瘤免疫。例如,ATRA可减少髓源性抑制细胞(MDSC)群,促进其成熟,从而缓解免疫抑制并恢复T细胞增殖。这为将ATRA与免疫检查点抑制剂或抗血管生成疗法联合使用提供了理论依据。然而,值得注意的是,基质(stromal)中的RARβ信号可能通过放大CXCL12–CXCR4轴而悖论性地促进肿瘤发生,这凸显了在靶向该通路时进行区室特异性监测的重要性。
克服耐药:从机制到联合策略
鉴于表观遗传沉默是视黄酸耐药的主要原因,合理的联合治疗成为关键出路。临床前研究表明,表观遗传药物(如HDAC抑制剂恩替诺特)与ATRA及化疗药物(如多柔比星)的三联方案,能在三阴性乳腺癌(TNBC)异种移植模型中产生显著的肿瘤消退并耗竭肿瘤起始细胞。其机制涉及恩替诺特解除RARB启动子的抑制,以及多柔比星和RA驱动的分化信号的协同作用。在ER阳性疾病中,将ATRA与内分泌疗法结合也极具吸引力,因为基因组学分析显示RARα和ERα在共享的染色质位点上存在既拮抗又协同的相互作用。
临床经验与未来方向
早期临床经验显示,天然视黄类化合物作为单药治疗乳腺癌的效果有限。这归因于多种因素,包括ATRA的半衰期短、药代动力学不理想,以及最关键的是——早期试验缺乏生物标志物指导的患者选择。如今,转化研究为生物标志物驱动的临床设计提供了明确指导:在管腔型疾病中,较高的RARα表达与ATRA敏感性相关;在三阴性乳腺癌中,DNA甲基化特征可以预测对ATRA的反应;而在HER2富集型肿瘤中,反应性取决于HER2/RARA共扩增、低MYC活性和足够的CRABP2表达这一生物标志物组合。
未来的临床转化应聚焦于:1) 生物标志物驱动的患者分层,利用RARα表达、DNA甲基化特征等进行富集;2) 合理的联合策略,如表观遗传药物(DNMTi/HDACi)与ATRA联用,或与内分泌治疗、免疫疗法结合;3) 药理学优化,如采用新型缓释或脂质体制剂以改善药代动力学;4) 适应性、多臂临床试验设计,并行测试不同生物标志物定义的队列。通过整合这些分子、表观遗传和转化医学的见解,有望重新确立功能性视黄酸信号通路,最终实现视黄酸在乳腺癌治疗中的潜力。