MAF擴(kuò)增通過(guò)表觀遺傳重塑許可ERα驅(qū)動(dòng)乳腺癌轉(zhuǎn)移

欄目:最新研究動(dòng)態(tài) 發(fā)布時(shí)間:2024-06-24
作者已經(jīng)確定MAF/雌激素介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移的分子基礎(chǔ)需要來(lái)自全身環(huán)境的遺傳、表觀遺傳和激素信號(hào)......

 

        MAF擴(kuò)增增加乳腺癌(BCa)轉(zhuǎn)移的風(fēng)險(xiǎn),其機(jī)制尚不清楚,但具有重要的臨床意義。雌激素受體陽(yáng)性(ER+ BCa的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移都需要雌激素,盡管其機(jī)制尚不清楚。在這里,作者整合了蛋白質(zhì)組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、表觀基因組學(xué)、染色質(zhì)可及性和人類(lèi)和同基因小鼠BCa模型的功能分析,表明MAF直接與雌激素受體α ERα)相互作用,從而促進(jìn)了一種獨(dú)特的染色質(zhì)景觀,有利于轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。作者確定了在雌激素暴露后以MAF依賴(lài)方式重新許可的促進(jìn)轉(zhuǎn)移的基因。組蛋白去甲基化酶KDM1A是表觀基因組重塑的關(guān)鍵,它促進(jìn)了促轉(zhuǎn)移性MAF/雌激素驅(qū)動(dòng)基因表達(dá)程序的表達(dá),而KDM1A活性的喪失阻止了這種轉(zhuǎn)移。因此,作者已經(jīng)確定MAF/雌激素介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移的分子基礎(chǔ)需要來(lái)自全身環(huán)境的遺傳、表觀遺傳和激素信號(hào),這些信號(hào)影響BCa細(xì)胞轉(zhuǎn)移的能力。本文于202311月發(fā)表于《Nature Cell Biology, IF: 21.3,Q1。

技術(shù)路線:

 


主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

1、MAF過(guò)表達(dá)促進(jìn)ER+BCa細(xì)胞骨轉(zhuǎn)移

        為了分析MAFER+BCa中的作用,作者首先分析了ER+BoM2 BCa細(xì)胞,這些細(xì)胞是從親本ER+MCF7 BCa細(xì)胞群中選擇的小鼠骨趨向性細(xì)胞,因?yàn)樗鼈冊(cè)隗w內(nèi)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)移的能力。值得注意的是,MCF7細(xì)胞可能有局限性,但與其他腔內(nèi)BCa細(xì)胞(如T47DZR-75)相比,不存在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和雄激素受體活性之間的混淆相互作用。在體內(nèi),MAF過(guò)表達(dá)足以顯著增加MCF7細(xì)胞接種于胸腺裸鼠左心室時(shí)的骨轉(zhuǎn)移率,而在其他部位無(wú)轉(zhuǎn)移差異(圖1b、c)。體內(nèi)腫瘤生長(zhǎng)需要補(bǔ)充雌激素。接下來(lái),作者測(cè)試了MAF過(guò)表達(dá)是否以E2依賴(lài)的方式增強(qiáng)體外細(xì)胞增殖。與模擬E2處理的細(xì)胞或激素剝奪(HD)對(duì)照相比,MAF陽(yáng)性細(xì)胞中E2刺激的細(xì)胞增殖增強(qiáng),表明MAF表達(dá)與E2之間存在生物學(xué)相互作用。

        接下來(lái),作者建立了一個(gè)條件Maf過(guò)表達(dá)敲入小鼠模型(Rosa26LSLMAF),以:1)提供一種獨(dú)立的方法,(2)排除人BCa細(xì)胞系中獲得性遺傳改變的存在,(3)直接測(cè)試MAF表達(dá)增加對(duì)E2依賴(lài)性BCa轉(zhuǎn)移的影響。為了誘導(dǎo)小鼠BCa腫瘤,作者用醋酸甲孕酮和7,12-二甲基苯并蒽(MPA-DMBA)處理Rosa26LSLMAF小鼠,使用已建立的BCa化學(xué)致癌方案(圖1d,e)。作者在體外擴(kuò)增小鼠腫瘤源性細(xì)胞系(mTB細(xì)胞);值得注意的是,這些保留了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和角蛋白的表達(dá)(圖1f,g)。然后用Ad-Cre顆粒感染誘導(dǎo)Maf(或不誘導(dǎo),作為對(duì)照),作者得到了具有相同基因組背景的等基因細(xì)胞系對(duì),無(wú)論是否有Maf過(guò)表達(dá)(圖1d,h,i)。無(wú)論注射部位如何,Maf陽(yáng)性的mTB細(xì)胞比Maf陰性的對(duì)照mTB細(xì)胞產(chǎn)生更多的骨轉(zhuǎn)移(圖1j,k)。最后,作者證實(shí)Maf誘導(dǎo)的骨轉(zhuǎn)移對(duì)雙磷酸鹽治療是不耐受的,并且骨外轉(zhuǎn)移(肺、肝、腎、卵巢和腦)顯著促進(jìn),如患者所述(圖1l,m)。

        總的來(lái)說(shuō),這些結(jié)果證實(shí)了MAF -陽(yáng)性細(xì)胞在骨定植過(guò)程中具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),可以被MAF -陰性細(xì)胞所吸收,產(chǎn)生以MAF -陽(yáng)性克隆為主的異質(zhì)性轉(zhuǎn)移。因此,作者接下來(lái)重點(diǎn)闡明(1E2信號(hào)與ER+BCa細(xì)胞中MAF -過(guò)表達(dá)之間相互作用的分子機(jī)制,以及(2)這些相互作用如何促進(jìn)骨轉(zhuǎn)移。

 

MAF擴(kuò)增驅(qū)動(dòng)E2/ER信號(hào)依賴(lài)性BCa轉(zhuǎn)移

 

2、MAF、ER和染色質(zhì)因子在ER+BCa細(xì)胞中相互作用

        MAF編碼AP1家族轉(zhuǎn)錄因子(TF),其DNA結(jié)合(因此其促轉(zhuǎn)移活性)可能取決于與細(xì)胞環(huán)境特異性表達(dá)的相互作用伙伴。為了以無(wú)偏倚的方式鑒定活BCa細(xì)胞中與MAF相互作用的蛋白質(zhì),作者進(jìn)行了鄰近依賴(lài)的生物素鑒定(BioID2),可以檢測(cè)到微弱和短暫的相互作用。雖然在功能上沒(méi)有區(qū)別,但作者同時(shí)使用了短(MAF-S)和長(zhǎng)(MAF-L)亞型,以避免任何潛在的亞型依賴(lài)偏差。每個(gè)MAF異構(gòu)體在框架內(nèi)融合到BioID2NC端,分別產(chǎn)生MAF-BioID2- HAmyc-BioID2-MAF(圖2a)。從含有BioID2- MAF或(作為對(duì)照)BioID2的生物素處理細(xì)胞中提取鏈霉親和素后,通過(guò)串聯(lián)質(zhì)譜(nanoLC-MS/MS)鑒定共沉淀蛋白。作者獲得了許多高置信度的交互作用因子(方法):139 N -末端標(biāo)記的MAF-S,119 C -末端標(biāo)記的MAF-S174 N -末端標(biāo)記的MAF-L,154 C -末端標(biāo)記的MAF-L(圖2a)。然后,作者選擇了92個(gè)MAF-S條件共有的相互作用因子,以及105個(gè)MAF- L條件共有的相互作用因子,來(lái)定義一個(gè)126個(gè)MAF高置信度相互作用因子的網(wǎng)絡(luò)(其中71個(gè)在所有四種條件下都是常見(jiàn)的)。這組126個(gè)基因中包括表征良好的MAF相互作用因子CREBBP,并且在已知蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的高度互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中被強(qiáng)烈富集(P < 1 × 10?16),表明MAF相互作用因子之間存在生物相關(guān)復(fù)合物(圖2b)。事實(shí)上,存在一些主要的染色質(zhì)重塑復(fù)合物,如SWI/SNF、INO80NurDCoRESTGO富集分析還確定了影響基因表達(dá)的分子功能,包括激素受體信號(hào)家族的成員。值得注意的是,ER本身作為生物學(xué)相關(guān)的MAF相互作用物出現(xiàn)(圖2a-c)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和其他相互作用因子隨后通過(guò)共免疫沉淀(co-IP;2d)進(jìn)行驗(yàn)證。為了確定ER的存在是否會(huì)影響MAF的相互作用,使用ER- MDA-MB-231 BCa細(xì)胞進(jìn)行BioID(圖2c)。在這些ER-細(xì)胞中,MAF保留了與SWI/SNFINO80、NurDCoREST染色質(zhì)重塑復(fù)合物的某些組分的相互作用,但不與ER/或關(guān)鍵ER共激活子相互作用(圖2c)。總的來(lái)說(shuō),這些數(shù)據(jù)表明MAF和特定伙伴之間的相互作用依賴(lài)于細(xì)胞類(lèi)型。

 

MAF與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)錄復(fù)合物相互作用

 

3、MAFN端轉(zhuǎn)激活結(jié)構(gòu)域與ER相互作用

        接下來(lái),作者使用HA標(biāo)記的MAF- SMAF- LMCF7細(xì)胞中通過(guò)co-IP驗(yàn)證MAF的相互作用(圖2d)。通過(guò)近距離連接試驗(yàn)(PLAs),作者證實(shí)了MAF-ER相互作用和共定位,與單一抗體對(duì)照相比,HAER抗體聯(lián)合在細(xì)胞核中檢測(cè)到和量化的熒光信號(hào)明顯更高(圖2e,f)?;谠?span>MCF7 ER+BCa細(xì)胞中使用ER特異性PROTAC誘導(dǎo)ER降解,作者證實(shí)了MAF-ER相互作用的特異性(圖2e-g)。然后,作者使用PLA通過(guò)比較全長(zhǎng)MAF- L與缺少部分或全部轉(zhuǎn)錄激活域的截?cái)喟姹荆ǚ謩e為ΔN-t 1, aa 85-403ΔN-t 2, aa 120-403)來(lái)研究與ER相互作用的MAF的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域。然而,作者不能排除與ER AF1AF2結(jié)構(gòu)域的相互作用具有不同的作用,如前所述。

4、MAF-ER相互作用導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄重編程

        接下來(lái),作者對(duì)激素剝奪(HD)或E2處理6小時(shí)的MCF7細(xì)胞進(jìn)行RNA測(cè)序(RNA-seq)(圖3a,b)。作者確定了轉(zhuǎn)錄變化需要(1MAF過(guò)表達(dá)(簇12),(2E2(簇34)和(3MAFE2(這里,MAF/E2依賴(lài);56)(圖3a)。與E2刺激的增殖一致,E2處理與E2早期和晚期基因應(yīng)答(簇3)正相關(guān)(圖3a,b),包括已建立的ER介導(dǎo)的應(yīng)答基因GREB1, CCND1PGR(圖3c)。值得注意的是,MAF/E2依賴(lài)性基因標(biāo)記(簇5)與E2早期和晚期反應(yīng)、炎癥和上皮向間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)基因反應(yīng)呈正相關(guān),包括PTHLH、JAG1、FGF18、TMEM2TGFA、JAK1SHH;這些基因產(chǎn)物支持轉(zhuǎn)移適應(yīng)能力,尤其是骨(圖3d,e)。重要的是,作者觀察到在ER+BCa患者基因表達(dá)數(shù)據(jù)集中,包括乳腺癌國(guó)際分子分類(lèi)協(xié)會(huì)(METABRIC)和癌癥基因組圖譜(TCGA BCa隊(duì)列中,MAF的表達(dá)水平與FGF18、PTHLH、JAG1、TMEM2TGFA、JAK1SHH的表達(dá)水平呈正相關(guān)(圖3f)??偟膩?lái)說(shuō),這些數(shù)據(jù)表明MAF過(guò)表達(dá)在E2刺激下以ER依賴(lài)的方式擴(kuò)大了ER+BCa細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄庫(kù)。作者提出MAF過(guò)表達(dá)支持BCa在增殖和原發(fā)腫瘤生長(zhǎng)之外的進(jìn)展,可能是通過(guò)直接激活骨微環(huán)境使其更容易接受轉(zhuǎn)移狀態(tài)。

 

MAF調(diào)節(jié)E2/ ER誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)錄基因程序

 

5、MAF在染色質(zhì)上重新分配內(nèi)質(zhì)網(wǎng)以靶向轉(zhuǎn)移相關(guān)基因

        為了深入了解MAF的全基因組定位,并評(píng)估其在E2處理后與ERα的潛在直接相互作用,作者在對(duì)照和MAF過(guò)表達(dá)的MCF7 BCa細(xì)胞中進(jìn)行了ERαMAF染色質(zhì)免疫沉淀和高通量測(cè)序(染色質(zhì)免疫沉淀和測(cè)序,ChIP-seq)。事實(shí)上,只有在E2處理后,才觀察到ER與染色質(zhì)的廣泛結(jié)合,這表明E2在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向染色質(zhì)募集中的作用(圖4a)。相反,MAF的結(jié)合在很大程度上獨(dú)立于E2(圖4a)。然而,有趣的是,在E2的作用下,ERMAF都結(jié)合了一組共享的基因組位點(diǎn)(576),其中一些位點(diǎn)(196)僅在MAF過(guò)表達(dá)的細(xì)胞中被ER結(jié)合(圖4a,b)。在基因組瀏覽器中對(duì)這些位點(diǎn)進(jìn)行目視檢查,發(fā)現(xiàn)E2誘導(dǎo)的MAF-E2依賴(lài)性ERMAF-E2靶轉(zhuǎn)移支持基因相關(guān)增強(qiáng)子中的未知靶點(diǎn)結(jié)合,如FGF18、PTHLHJAG1、TMEM2TGFA、JAK1SHH(圖4c;注意GREB1CCND1PGR被用作真正的ER/E2靶點(diǎn))。這些假定的順式調(diào)控元件在MAF共識(shí)結(jié)合基序(MAREMAF)中富集,并且與增強(qiáng)子標(biāo)記p300ChIP-seq峰相吻合(圖4d)。

        接下來(lái),作者使用CRISPR干擾(CRISPRi)來(lái)抑制PTHLHJAGGED1轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)(TSSs)附近的這些假定的MAF應(yīng)答元件,以確認(rèn)它們的功能作用。在使用特定的單導(dǎo)RNA sgRNA)對(duì)共享的MAF/ER峰位點(diǎn)和dCas9失活后,MAF/ER依賴(lài)的轉(zhuǎn)錄對(duì)PTHLHJAGGED1的轉(zhuǎn)錄誘導(dǎo)顯著減弱,與E2無(wú)關(guān)(圖4e)??偟膩?lái)說(shuō),作者的數(shù)據(jù)表明MAF的存在直接或間接地增加了ER與染色質(zhì)的結(jié)合。此外,MAF直接與ERα相互作用,因此其在BCa中的過(guò)表達(dá)與ER順?lè)唇M相關(guān)聯(lián)并擴(kuò)大(圖4f)。作者假設(shè)MAF過(guò)表達(dá),通過(guò)其與染色質(zhì)重塑物的直接相互作用(圖2c),啟動(dòng)染色質(zhì)引物,響應(yīng)E2,促進(jìn)ER基因調(diào)控,最終促進(jìn)ER+BCa的轉(zhuǎn)移過(guò)程。

 

MAF染色質(zhì)結(jié)合與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)重疊并擴(kuò)展其結(jié)合

 

6、ER/MAF協(xié)同提供了一個(gè)特定的染色質(zhì)景觀

        接下來(lái),作者在E2刺激下生成了高度轉(zhuǎn)移的MAF陽(yáng)性MCF7 BCa細(xì)胞的染色質(zhì)可及性圖。與對(duì)照細(xì)胞相比,MAF過(guò)表達(dá)和E2刺激都在細(xì)胞染色質(zhì)狀態(tài)上留下了明顯的印記,這是通過(guò)染色質(zhì)可及性的變化來(lái)測(cè)量的;作者可以定義MAF依賴(lài)簇AB(分別為9780個(gè)峰),E2依賴(lài)簇CD(分別為4076個(gè)峰)以及MAF/E2依賴(lài)簇EF(分別為621797個(gè)峰)(圖5a-c)。MAF/E2依賴(lài)性簇特有的廣泛染色質(zhì)重塑在ER耗盡時(shí)丟失,主要是在帶注釋的啟動(dòng)子/ TSSs(圖5d)。重要的是,與其他簇相比,MAF依賴(lài)簇AE的啟動(dòng)子/TSS區(qū)域的ATAC(轉(zhuǎn)座酶可及染色質(zhì)測(cè)定)峰的寬度顯著增加(圖5e)。值得注意的是,MAF依賴(lài)的ATAC峰與BCa細(xì)胞中的組蛋白標(biāo)記重疊,并與啟動(dòng)子區(qū)域的轉(zhuǎn)錄激活(H3K27Ac, H3K4me3)相關(guān)(圖5f)。

        為了確定這些鑒定出的染色質(zhì)可及性峰的變化是否反映了觀察到的轉(zhuǎn)錄變化(圖3a),作者整合了ATAC-seqRNA-seq數(shù)據(jù)集。MAF過(guò)表達(dá)E2處理細(xì)胞的ATAC-seq數(shù)據(jù)顯示,MAFE2同時(shí)調(diào)控表達(dá)的基因顯著富集(圖5g;集群AF如圖5a所示)。

MAF擴(kuò)增引起染色質(zhì)景觀的變化

 

7、MAFER調(diào)控轉(zhuǎn)移基因表達(dá)程序

        為了將這些染色質(zhì)結(jié)合事件與轉(zhuǎn)錄調(diào)控聯(lián)系起來(lái),作者使用先前描述的RNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)一步表征了MAF/E2依賴(lài)性基因(圖3a)。GO分析顯示,E2上調(diào)的一些基因是已知的雌激素反應(yīng)基因(如ple、MYC和細(xì)胞周期介質(zhì))。其他MAF/E2依賴(lài)基因?qū)儆谝郧拔磁cE2信號(hào)相關(guān)的途徑(圖3b,d),包括與侵襲性和高度轉(zhuǎn)移性BCa表型相關(guān)的基因(例如,EMT,炎癥)。重要的是,MAFER之間共享的染色質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)是最近發(fā)現(xiàn)的E2靶向基因附近最富集的位點(diǎn),以及經(jīng)典的E2應(yīng)答(圖6a)。同樣,在MAF/E2條件下,差異開(kāi)放和關(guān)閉的染色質(zhì)區(qū)域在ER ChIP峰中富集(開(kāi)放峰363個(gè),關(guān)閉峰193個(gè))(圖6b)。總的來(lái)說(shuō),這些數(shù)據(jù)表明,在本文發(fā)現(xiàn)的E2靶基因附近以前未被發(fā)現(xiàn)的順式調(diào)控元件可能被MAF用于支持ERα結(jié)合并激活轉(zhuǎn)錄。

        根據(jù)多個(gè)TCGA患者腫瘤中500 kb范圍內(nèi)RNA-seqATAC-seq信號(hào)的相關(guān)性,作者可以推斷患者樣本中MAF-ER結(jié)合直接控制的靶基因(而不僅僅依賴(lài)于基因接近性)。重要的是,作者發(fā)現(xiàn),在MCF7細(xì)胞中同時(shí)被ERMAF占據(jù)的患者乳腺腫瘤中,ATAC-seq峰通過(guò)啟動(dòng)子-增強(qiáng)子連接在功能上與E2靶基因表達(dá)的控制相關(guān)聯(lián),其程度高于偶然預(yù)期(例如,SOX9與近似隨機(jī)排列相比,P < 0.0001;6 c, d)。相比之下,單獨(dú)由MAF結(jié)合的位點(diǎn)沒(méi)有顯示出這種實(shí)質(zhì)性的富集(圖6c)。總的來(lái)說(shuō),這些結(jié)果表明E2主要通過(guò)ER位點(diǎn)發(fā)出信號(hào),然而,在MAF表達(dá)時(shí),ER能夠與MAF一起結(jié)合到以前未被發(fā)現(xiàn)的基因組位點(diǎn),從而從經(jīng)典的E2應(yīng)答基因程序中擴(kuò)展E2誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄庫(kù)。事實(shí)上,通過(guò)整合RNA-seq轉(zhuǎn)錄組學(xué)和MAF-MAF/E2依賴(lài)性ER ChIP-seq數(shù)據(jù)產(chǎn)生的MAF-依賴(lài)性基因標(biāo)記確定了ER+患者的一個(gè)子集,其最初經(jīng)歷骨骼復(fù)發(fā)的可能性更高(圖6e)。

 

共享ER-MAF結(jié)合位點(diǎn)控制E2誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)移基因程序

 

8、定義ER BCa轉(zhuǎn)移的表觀遺傳開(kāi)關(guān)

        接下來(lái),作者將重點(diǎn)放在高可信度的MAF相互作用物上,這些相互作用物可能通過(guò)組蛋白甲基化與MAF介導(dǎo)的全局染色質(zhì)打開(kāi)有關(guān),并且以前與癌癥有關(guān)。KDM1A在貝葉斯錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率(BFDR < 0.001的相互作用組中進(jìn)行了顯著性分析(圖2c),它編碼一種黃素依賴(lài)的單胺氧化酶,可以去甲基化單和二甲基化賴(lài)氨酸(K),特別是組蛋白3和賴(lài)氨酸4和賴(lài)氨酸9 H3K4H3K9)。值得注意的是,高KDM1A活性存在于許多癌癥類(lèi)型中,包括BCa。為了確定在MAF過(guò)表達(dá)的情況下,抑制KDM1A活性對(duì)E2介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄重布線的影響,作者在MCF7 BCa細(xì)胞中進(jìn)行了PLA測(cè)定和KDM1AMAFco-IP(圖7a)。與對(duì)照細(xì)胞相比,KDM1A敲除的細(xì)胞PLA信號(hào)明顯減少(具有短針亂置(shSc))(圖7a-c)。這些結(jié)果證實(shí)了MAF直接與KDM1A結(jié)合,并表明這種相互作用有助于促進(jìn)MAF - ER相互作用。

        為了分析KDM1A敲低是否會(huì)影響MAF/ E2介導(dǎo)的基因應(yīng)答,作者比較了HDE2處理細(xì)胞的RNA-seq數(shù)據(jù)(圖3a中簇56)(圖7d)。在MAF過(guò)表達(dá)的細(xì)胞中,作者觀察到缺乏KDM1A活性降低了E2/ ER誘導(dǎo)和MAF依賴(lài)性基因的表達(dá)(例如,FGF18, PTHLH, SOX9, TMEM2, JAK1SHH)(圖7d,e),但其他基因沒(méi)有(圖7d,e)。綜上所述,這些結(jié)果表明KDM1A有助于MAF依賴(lài)性基因反應(yīng),包括MAF/ E2依賴(lài)性基因反應(yīng)的一個(gè)子集。

 

KDM1A抑制破壞E2/ERMAF依賴(lài)的信號(hào)傳導(dǎo)并阻止轉(zhuǎn)移

 

9、KDM1A阻斷可拮抗MAF依賴(lài)性轉(zhuǎn)移

        接下來(lái),作者測(cè)試了KDM1A的高選擇性共價(jià)抑制劑iaddemstat ORY -1001)是否可以阻斷MAF介導(dǎo)的轉(zhuǎn)移。經(jīng)ORY-1001處理后,MCF7mTB細(xì)胞顯示H3K9me2積累,顯示KDM1A去甲基化酶活性的功能性抑制(圖7f,g)。為了測(cè)試KDM1A抑制是否會(huì)阻止表達(dá)MAFBCa細(xì)胞形成骨轉(zhuǎn)移,作者使用了體外骨培養(yǎng)陣列(BICA)。然后,作者將對(duì)照或表達(dá)Maf -mTB細(xì)胞接種到免疫無(wú)能力的同基因小鼠(FVB背景)的脛骨中。值得注意的是,ORY -1001治療顯示骨病變的數(shù)量和大小均顯著減少,但僅在表達(dá)Maf的組(圖7i),這表明KDM1A介導(dǎo)的Maf表達(dá)細(xì)胞的表觀遺傳變化驅(qū)動(dòng)了骨適應(yīng)和轉(zhuǎn)移。

結(jié)論:

        作者報(bào)告了一種以前未知的MAF-ER相互作用,這種相互作用是由表觀基因組機(jī)制驅(qū)動(dòng)的,并有助于BCa臨床相關(guān)的轉(zhuǎn)移結(jié)果。這涉及MAF驅(qū)動(dòng)的染色質(zhì)擾動(dòng),大大擴(kuò)展了ER轉(zhuǎn)錄范圍,超出了目前描述的目標(biāo)??偟膩?lái)說(shuō),作者的研究結(jié)果支持E2存在下MAF擴(kuò)增后ER+BCa骨轉(zhuǎn)移增強(qiáng)。重要的是,作者證明了在ER+腫瘤中,MAF的擴(kuò)增和過(guò)表達(dá)將典型細(xì)胞重新編程,使其包含以前未知的增強(qiáng)子和轉(zhuǎn)錄活性,從而促進(jìn)骨轉(zhuǎn)移。該程序重定向DNA可及性,并通過(guò)KDM1A介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄通道促進(jìn)轉(zhuǎn)移。這些數(shù)據(jù)表明,染色質(zhì)失調(diào)是BCa轉(zhuǎn)移的早期事件,而基因組擴(kuò)增在這一過(guò)程中起著核心作用。作者的結(jié)果為探索KDM1A在這種臨床背景下的抑制作用打開(kāi)了大門(mén)。

實(shí)驗(yàn)方法:

        Maf轉(zhuǎn)基因小鼠的產(chǎn)生;Southern blot;長(zhǎng)PCR分析;細(xì)胞培養(yǎng);小鼠Bca誘導(dǎo)腫瘤及衍生細(xì)胞外植體;MAF過(guò)表達(dá)細(xì)胞的產(chǎn)生;慢病毒加工;鄰近依賴(lài)生物素鑒定(BioID);網(wǎng)絡(luò)分析;Dot-plot分析;BioID相互作用富集分析;免疫印跡法;免疫熒光;免疫共沉淀;聚乳酸實(shí)驗(yàn);PROTAC用于目標(biāo)降解;RNA-seq;預(yù)處理和差異表達(dá)分析;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)降解的RNA-seqRNA-seq(與敲除KDM1A后的樣品比較);逆轉(zhuǎn)錄定量聚合酶鏈反應(yīng)(qRT-PCR);患者隊(duì)列的相關(guān)性和生存數(shù)據(jù)分析;體外BrdU摻入測(cè)定;組織病理學(xué)和免疫治化學(xué);細(xì)胞增殖試驗(yàn)及半最大抑制濃度(IC50)測(cè)定;ATAC-seq;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)降解的ATAC-seqATAC-seqRNA-seq數(shù)據(jù)的整合;ERMAF ChIP-seqH3K27AcH3K4me3 ChIP-seqChIP-seqRNA-seq數(shù)據(jù)的整合;超增強(qiáng)子的識(shí)別和分配;CRISPRi;循環(huán)腫瘤細(xì)胞;細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn);BICA。

參考文獻(xiàn):

        Llorente A, Blasco MT, Espuny I, Guiu M, Ballaré C, Blanco E, Caballé A, Bellmunt A, Salvador F, Morales A, Nu?ez M, Loren G, Imbastari F, Fidalgo M, Figueras-Puig C, Gibler P, Graupera M, Monteiro F, Riera A, Holen I, Avgustinova A, Di Croce L, Gomis RR. MAF amplification licenses ERα through epigenetic remodelling to drive breast cancer metastasis. Nat Cell Biol. 2023 Nov 9. doi: 10.1038/s41556-023-01281-y. Epub ahead of print. PMID: 37945904.