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腫瘤干細胞干性維持的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)新進展演講人2026-01-12
CONTENTS腫瘤干細胞干性維持的核心轉(zhuǎn)錄因子模塊信號通路與轉(zhuǎn)錄因子的互作機制表觀遺傳修飾對轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控單細胞技術(shù)揭示的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)異質(zhì)性靶向轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的干預策略新進展總結(jié)與展望目錄
腫瘤干細胞干性維持的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)新進展引言腫瘤干細胞(CancerStemCells,CSCs)作為腫瘤組織中具有自我更新、多向分化及高致瘤能力的特殊亞群,被認為是腫瘤發(fā)生、轉(zhuǎn)移、復發(fā)及耐藥的“根源細胞”。其核心特征“干性”(Stemness)的維持依賴于精密的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),其中轉(zhuǎn)錄因子(TranscriptionFactors,TFs)通過動態(tài)結(jié)合靶基因啟動子/增強子區(qū),調(diào)控下游信號通路、細胞周期、代謝重編程等關(guān)鍵生物學過程,構(gòu)成了CSCs賴以生存的“調(diào)控中樞”。近年來,隨著單細胞測序、CRISPR基因編輯、空間轉(zhuǎn)錄組等技術(shù)的突破,我們對CSCs轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的組成架構(gòu)、動態(tài)調(diào)控及異質(zhì)性特征有了全新認識。
本文將從核心轉(zhuǎn)錄因子模塊、信號通路與轉(zhuǎn)錄因子互作機制、表觀遺傳修飾的調(diào)控作用、單細胞技術(shù)揭示的異質(zhì)性,以及靶向干預策略的新進展五個維度,系統(tǒng)闡述CSCs干性維持的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)研究前沿,以期為腫瘤精準治療提供新的理論依據(jù)。01ONE腫瘤干細胞干性維持的核心轉(zhuǎn)錄因子模塊
腫瘤干細胞干性維持的核心轉(zhuǎn)錄因子模塊CSCs的干性特征并非由單一轉(zhuǎn)錄因子獨立驅(qū)動,而是由多個核心轉(zhuǎn)錄因子通過形成“調(diào)控模塊”(RegulatoryModules),協(xié)同激活或抑制下游靶基因,共同維持其干細胞屬性。這些模塊在進化上高度保守,既包括胚胎干細胞(EmbryonicStemCells,ESCs)中的經(jīng)典干性因子,也包括腫瘤特異性調(diào)控因子,它們通過復雜的相互作用網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了CSCs獨特的轉(zhuǎn)錄圖譜。
1經(jīng)典干性轉(zhuǎn)錄因子的核心作用OCT4、SOX2、NANOG(合稱OSN)是維持ESCs多能性的“鐵三角”,在CSCs中同樣扮演核心角色。OCT4(POU5F1)屬于POU家族轉(zhuǎn)錄因子,通過其POU結(jié)構(gòu)域結(jié)合DNA靶序列,激活干細胞自我更新基因(如NANOG、LIN28)的同時,抑制分化相關(guān)基因(如GATA6)。在乳腺癌CSCs中,OCT4高表達與腫瘤分級、轉(zhuǎn)移及患者不良預后顯著相關(guān),其敲除后可顯著降低CSCs的致瘤能力。SOX2為HMG-box家族轉(zhuǎn)錄因子,通過與OCT4形成異源二聚體增強DNA結(jié)合能力,共同激活SOX2自身啟動子形成正反饋環(huán)路,并上調(diào)NANOG表達。值得注意的是,SOX2在膠質(zhì)瘤CSCs中可通過調(diào)控miR-302/367簇,抑制細胞周期抑制因子p21,促進CSCs增殖。NANOG作為homeobox家族轉(zhuǎn)錄因子,不僅通過抑制p53信號通路維持CSCs的干性,還能通過調(diào)控線粒體生物合成(如激活TFAM)增強CSCs的代謝適應能力。
1經(jīng)典干性轉(zhuǎn)錄因子的核心作用除OSN外,KLF4(Krüppel-likefactor4)和MYC也是CSCs干性維持的關(guān)鍵調(diào)控者。KLF4具有“雙刃劍”作用:在ESCs中,它可與OCT4、SOX2協(xié)同激活多能性基因;而在CSCs中,其可通過上調(diào)CDKN1A(p21)誘導細胞周期停滯,促進CSCs進入靜息狀態(tài)以逃避化療。MYC作為原癌基因c-Myc的產(chǎn)物,通過結(jié)合E-box序列(CACGTG)調(diào)控數(shù)千個靶基因,不僅促進CSCs的增殖與代謝重編程(如激活糖酵解關(guān)鍵基因HK2、LDHA),還能通過抑制OCT4的表達調(diào)控干性動態(tài)平衡——當MYC高表達時,CSCs傾向于增殖;當MYC低表達時,OSN模塊被激活,促進自我更新。
2腫瘤特異性轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控功能除經(jīng)典干性因子外,腫瘤特異性轉(zhuǎn)錄因子通過“劫持”正常細胞調(diào)控網(wǎng)絡(luò),賦予CSCs獨特的惡性表型。例如,SALL4(Sal-likeprotein4)在肝癌、肺癌等多種CSCs中高表達,其通過結(jié)合CTBP(C-terminalbindingprotein)招募HDACs抑制抑癌基因(如PTEN)的表達,同時激活Wnt/β-catenin通路,促進CSCs的自我更新。ZEB1(ZincfingerE-box-bindinghomeobox1)作為上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)的關(guān)鍵調(diào)控者,不僅通過抑制E-cadherin促進CSCs的侵襲轉(zhuǎn)移,還能直接激活NANOG和SOX2的表達,形成“EMT-干性”正反饋環(huán)路。在胰腺癌CSCs中,GLIS1(GLISfamilyzincfinger1)可替代OCT4誘導多能性,其通過調(diào)控miR-373/520簇抑制抑癌基因TP53INP1,增強CSCs的化療抵抗能力。
2腫瘤特異性轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控功能這些核心轉(zhuǎn)錄因子并非孤立發(fā)揮作用,而是通過形成“復合體”或“調(diào)控環(huán)路”協(xié)同調(diào)控。例如,在乳腺癌CSCs中,OCT4、SOX2與ZEB1形成“三角調(diào)控網(wǎng)絡(luò)”:OCT4激活ZEB1表達,ZEB1通過抑制miR-200家族間接上調(diào)OCT4/SOX2,而SOX2又可增強OCT4的轉(zhuǎn)錄活性。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確保了CSCs干性的穩(wěn)定性,也為靶向干預提供了潛在的“節(jié)點”。02ONE信號通路與轉(zhuǎn)錄因子的互作機制
信號通路與轉(zhuǎn)錄因子的互作機制轉(zhuǎn)錄因子的活性受到上游信號通路的精密調(diào)控,而激活的轉(zhuǎn)錄因子又能反饋調(diào)控信號通路,形成“信號-轉(zhuǎn)錄”調(diào)控軸。在CSCs中,Wnt/β-catenin、Hedgehog(Hh)、Notch等經(jīng)典發(fā)育通路與轉(zhuǎn)錄因子互作,共同維持干性微環(huán)境。2.1Wnt/β-catenin通路與轉(zhuǎn)錄因子的級聯(lián)調(diào)控Wnt通路是調(diào)控CSCs干性的核心信號通路,其關(guān)鍵效應分子β-catenin在無Wnt信號時被APC/Axin/GSK3β復合物磷酸化并降解;當Wnt配體結(jié)合Frizzled受體后,β-catenin積累并入核,與TCF/LEF家族轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,激活下游靶基因(如MYC、CYCD1)。值得注意的是,β-catenin并不直接調(diào)控所有干性基因,而是通過“間接調(diào)控”模式發(fā)揮作用:在結(jié)直腸癌CSCs中,
信號通路與轉(zhuǎn)錄因子的互作機制β-catenin入核后首先激活ASCL2(Achaete-scutehomolog2),ASCL2再結(jié)合NANOG啟動子,形成“β-catenin-ASCL2-NANOG”級聯(lián)調(diào)控軸。此外,β-catenin還能與OCT4形成復合物,共同激活SOX2的表達,增強CSCs的自我更新能力。微環(huán)境中的Wnt信號來源多樣:腫瘤基質(zhì)細胞分泌的Wnt3a、腫瘤細胞自分泌的Wnt1均可激活通路。在缺氧條件下,HIF-1α(Hypoxia-induciblefactor1α)可上調(diào)Wnt配體表達,形成“缺氧-Wnt-β-catenin”調(diào)控軸,促進CSCs的干性維持。這種微環(huán)境與信號通路的互作,解釋了為何CSCs在腫瘤缺氧區(qū)域仍能保持高度干性。
2Hedgehog通路與轉(zhuǎn)錄因子的動態(tài)平衡Hedgehog通路通過Patched(Ptch)和Smoothened(Smo)受體,最終激活GLI家族轉(zhuǎn)錄因子(GLI1-3)。在基底細胞癌CSCs中,GLI1可直接結(jié)合NANOG啟動子,激活其表達;同時,GLI1還能與SOX2協(xié)同調(diào)控Bmi1(Polycombcomplex蛋白)的表達,通過抑制INK4a/ARF通路維持CSCs的自我更新。與Wnt通路不同,Hh通路的調(diào)控具有“濃度依賴性”:低濃度Smo激活時,GLI3以抑制形式存在;高濃度Smo激活時,GLI1轉(zhuǎn)化為激活形式,形成“GLI1-GLI3”動態(tài)平衡,精細調(diào)控CSCs的干性狀態(tài)。腫瘤微環(huán)境中的間質(zhì)細胞分泌的Shh配體是激活Hh通路的重要來源。在胰腺癌中,癌相關(guān)成纖維細胞(CAFs)分泌的Shh通過旁分泌方式激活CSCs的Hh通路,而CSCs分泌的IL-6又可反饋促進CAFs分泌Shh,形成“CSCs-CAFs-Shh”正反饋環(huán)路。這種互作不僅維持了CSCs的干性,還促進了腫瘤免疫微環(huán)境的抑制,為免疫逃逸提供了條件。
3Notch通路與轉(zhuǎn)錄因子的交叉對話Notch通路通過受體-配體相互作用(如Jagged1/DLL4與Notch1),經(jīng)γ-分泌酶酶切釋放NICD(Notchintracellulardomain),NICD入核后與RBP-Jκ(CSL)結(jié)合,招募MAML1(Mastermind-like1)形成激活復合物,調(diào)控HES/HEY家族轉(zhuǎn)錄因子。在乳腺癌CSCs中,NICD可直接激活OCT4的表達,同時通過抑制miR-34a間接上調(diào)SOX2,形成“Notch-OCT4/SOX2”調(diào)控軸。此外,Notch通路還能與Wnt通路交叉對話:在膠質(zhì)瘤CSCs中,NICD與β-catenin競爭結(jié)合RBP-Jκ,形成“Notch-β-catenin”平衡——當Notch活性占優(yōu)勢時,CSCs傾向于自我更新;當Wnt活性占優(yōu)勢時,CSCs向分化方向傾斜。
3Notch通路與轉(zhuǎn)錄因子的交叉對話這種信號通路的交叉對話賦予了CSCs“可塑性”(Plasticity),使其能在不同微環(huán)境下動態(tài)調(diào)整干性狀態(tài)。例如,在化療壓力下,CSCs可通過上調(diào)Notch通路增強干性;而在轉(zhuǎn)移過程中,則通過激活Wnt通路促進侵襲。這種可塑性是腫瘤治療抵抗的重要機制,也是當前研究的熱點。03ONE表觀遺傳修飾對轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控
表觀遺傳修飾對轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子的活性不僅受上游信號通路調(diào)控,還受到表觀遺傳修飾的精密調(diào)控。DNA甲基化、組蛋白修飾、染色質(zhì)重塑等表觀遺傳機制通過改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)和可及性,決定轉(zhuǎn)錄因子能否結(jié)合靶基因,從而在CSCs干性維持中發(fā)揮“開關(guān)”作用。
1DNA甲基化與轉(zhuǎn)錄因子的拮抗作用DNA甲基化由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(DNMT1、DNMT3A/3B)催化,通過在CpG島添加甲基基團抑制基因轉(zhuǎn)錄。在CSCs中,干性基因(如OCT4、NANOG)啟動子區(qū)的低甲基化是其高表達的重要基礎(chǔ);而分化基因(如GATA6、CDX2)的高甲基化則抑制其表達,維持CSCs的未分化狀態(tài)。值得注意的是,DNMT3A在CSCs中具有“雙重功能”:一方面,它通過甲基化分化基因維持干性;另一方面,在急性髓系白血病CSCs中,DNMT3A突變會導致HOXA基因簇低甲基化,促進CSCs分化,提示DNA甲基化的動態(tài)平衡對干性維持至關(guān)重要。去甲基化酶TET2(Ten-eleventranslocation2)通過將5-甲基胞嘧啶(5mC)氧化為5-羥甲基胞嘧啶(5hmC),拮抗DNA甲基化。在肝癌CSCs中,TET2低表達導致OCT4啟動子高甲基化,
1DNA甲基化與轉(zhuǎn)錄因子的拮抗作用抑制其表達;而恢復TET2活性可促進5hmC積累,激活OCT4,增強CSCs的自我更新能力。此外,DNA甲基化還與轉(zhuǎn)錄因子形成“反饋環(huán)路”:在結(jié)直腸癌CSCs中,β-catenin可招募DNMT1到NANOG啟動區(qū),維持其低甲基化,而NANOG又能上調(diào)TET2的表達,形成“β-catenin-DNMT1-TET2”動態(tài)平衡,確保干性基因的穩(wěn)定表達。
2組蛋白修飾與轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)同激活組蛋白修飾包括乙?;?、甲基化、磷酸化等,由“writer”酶(如HATs、HMTs)和“eraser”酶(如HDACs、HDMs)動態(tài)調(diào)控。組蛋白乙?;山M蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HATs,如p300/CBP)催化,中和組蛋白正電荷,開放染色質(zhì)結(jié)構(gòu),促進轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合;而去乙酰化酶(HDACs,如HDAC1/2)則通過去除乙?;鶊F抑制轉(zhuǎn)錄。在CSCs中,p300/CBP可與OCT4/SOX2復合物結(jié)合,組蛋白H3K27ac(乙酰化修飾)在干性基因啟動子區(qū)富集,是其高表達的關(guān)鍵標志。而在前列腺癌CSCs中,HDAC2高表達導致H3K27去乙?;?,抑制干性基因(如SOX2)的表達,促進分化。
2組蛋白修飾與轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)同激活組蛋白甲基化修飾具有“雙向調(diào)控”作用:H3K4me3(三甲基化)由MLL(Mixed-lineageleukemia)催化,是轉(zhuǎn)錄激活的標志;H3K27me3(三甲基化)由PRC2(Polycombrepressivecomplex2)催化,是轉(zhuǎn)錄抑制的標志。在乳腺癌CSCs中,PRC2組分EZH2高表達,通過催化H3K27me3抑制分化基因(如CDH1);而MLL1則通過催化H3K4me3激活干性基因(如NANOG)。有趣的是,EZH2與OCT4存在直接互作:OCT4可招募EZH2到MYC啟動子區(qū),形成“OCT4-EZH2-MYC”調(diào)控軸,同時激活增殖與干性。這種組蛋白修飾與轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)同作用,構(gòu)成了CSCs干性維持的“表觀遺傳記憶”。
3染色質(zhì)重塑與轉(zhuǎn)錄因子的空間調(diào)控染色質(zhì)重塑復合物(如SWI/SNF、ISWI)通過ATP依賴的核小體重排,改變?nèi)旧|(zhì)可及性,調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合。在CSCs中,BRG1(SWI/SNF核心亞基)可通過重塑干性基因(如OCT4)的染色質(zhì)結(jié)構(gòu),促進轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合;而在肺癌CSCs中,BRG1缺失導致染色質(zhì)壓縮,抑制干性基因表達,誘導分化。此外,染色質(zhì)空間構(gòu)象的改變(如染色體環(huán)形成)也影響轉(zhuǎn)錄調(diào)控:在多發(fā)性骨髓瘤CSCs中,增強子與OCT4啟動子通過染色體環(huán)形成空間鄰近,促進轉(zhuǎn)錄激活,而這種構(gòu)象的形成依賴于CTCF(CCCTC-bindingfactor)和cohesin復合物。這些表觀遺傳修飾并非獨立存在,而是形成“修飾網(wǎng)絡(luò)”:例如,在膠質(zhì)瘤CSCs中,HDAC2抑制H3K27乙?;?,促進PRC2招募,進而催化H3K27me3,抑制分化基因;同時,TET2介導的DNA去甲基化與H3K4me3協(xié)同激活干性基因。這種多層次的表觀遺傳調(diào)控,確保了CSCs干性網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性,也為表觀遺傳藥物(如HDAC抑制劑、EZH2抑制劑)的應用提供了理論基礎(chǔ)。04ONE單細胞技術(shù)揭示的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)異質(zhì)性
單細胞技術(shù)揭示的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)異質(zhì)性傳統(tǒng)bulk測序技術(shù)掩蓋了CSCs的異質(zhì)性,而單細胞RNA測序(scRNA-seq)、單細胞ATAC-seq(scATAC-seq)等技術(shù)的應用,揭示了不同CSCs亞群在轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)上的差異,為理解腫瘤發(fā)生、發(fā)展及治療抵抗提供了新視角。
1CSCs亞群的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)異質(zhì)性scRNA-seq研究表明,同一腫瘤組織中的CSCs可劃分為多個亞群,每個亞群具有獨特的轉(zhuǎn)錄因子組合和干性特征。例如,在結(jié)直腸癌中,CSCs可分為“LGR5+”和“CD44+”亞群:LGR5+亞群依賴Wnt/β-catenin和ASCL2-NANOG軸,主要位于腸隱基底部,負責長期自我更新;CD44+亞群則依賴Notch-HES1和OCT4/SOX2軸,位于腫瘤表面,傾向于短期增殖和轉(zhuǎn)移。這種亞群分化并非固定不變,而是通過“可塑性”相互轉(zhuǎn)化——當LGR5+亞群受到損傷時,CD44+亞群可通過上調(diào)Wnt信號轉(zhuǎn)化為LGR5+狀態(tài),維持腫瘤的持續(xù)生長。在膠質(zhì)瘤中,scRNA-seq發(fā)現(xiàn)表達SOX2的CSCs亞群可進一步分為“增殖型”(高表達MYC、CYCD1)和“靜息型”(高表達KLF4、p21)。增殖型CSCs對化療敏感,而靜息型CSCs通過下調(diào)代謝活性進入休眠狀態(tài),逃避免疫監(jiān)視,成為復發(fā)的根源。這種異質(zhì)性解釋了為何單一靶向治療難以徹底清除CSCs——不同亞群的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)差異導致其對藥物的敏感性不同。
2單細胞技術(shù)揭示的調(diào)控動態(tài)scATAC-seq通過檢測染色質(zhì)開放區(qū)域,可實時解析轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合動態(tài)。在乳腺癌進展過程中,scATAC-seq發(fā)現(xiàn)早期CSCs的染色質(zhì)開放區(qū)富集OCT4/SOX2結(jié)合位點,而轉(zhuǎn)移期CSCs則富集ZEB1/SNAIL結(jié)合位點,提示EMT過程中轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)重編程。此外,空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)結(jié)合scRNA-seq,可揭示CSCs在腫瘤微空間中的分布與轉(zhuǎn)錄調(diào)控關(guān)系:在胰腺癌中心區(qū)域(缺氧),CSCs高表達HIF-1α和MYC,依賴“缺氧-MYC”軸維持干性;而在腫瘤邊緣(富氧),CSCs高表達Wnt/β-catenin和ASCL2,依賴“Wnt-ASCL2”軸促進侵襲。
2單細胞技術(shù)揭示的調(diào)控動態(tài)單細胞多組學技術(shù)(如scRNA-seq+scATAC-seq+表面蛋白測序)進一步整合了轉(zhuǎn)錄、表觀遺傳及表型信息,構(gòu)建了CSCs的“調(diào)控圖譜”。例如,在肺癌中,研究者通過多組學分析發(fā)現(xiàn),EGFR突變型CSCs的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)依賴OCT4/SOX2,而KRAS突變型CSCs則依賴MYC/STAT3,這種差異解釋了為何EGFR抑制劑對KRAS突變型腫瘤無效——靶向不同轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)亞群是實現(xiàn)個體化治療的關(guān)鍵。
3異質(zhì)性對治療的影響與應對策略CSCs的轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)異質(zhì)性是腫瘤治療耐受和復發(fā)的重要原因:針對某一亞群的治療(如靶向LGR5+亞群的Wnt抑制劑)會選擇性清除該亞群,但殘留的CD44+亞群可通過可塑性轉(zhuǎn)化為LGR5+狀態(tài),導致腫瘤復發(fā)。為應對這一問題,“多靶點聯(lián)合策略”被提出:例如,同時靶向Wnt/β-catenin(抑制LGR5+亞群)和Notch通路(抑制CD44+亞群),可有效阻斷亞群間的轉(zhuǎn)化。此外,“可塑性抑制”策略(如通過抑制TGF-β通路阻斷EMT)也被探索,旨在減少CSCs的亞群轉(zhuǎn)化,提高治療效果。05ONE靶向轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的干預策略新進展
靶向轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的干預策略新進展深入理解CSCs轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),為開發(fā)靶向CSCs的治療策略提供了新思路。當前干預策略主要包括直接靶向轉(zhuǎn)錄因子、阻斷上游信號通路、表觀遺傳調(diào)控及聯(lián)合治療等,部分策略已進入臨床前或早期臨床試驗階段。
1直接靶向轉(zhuǎn)錄因子的策略直接靶向轉(zhuǎn)錄因子的傳統(tǒng)方法包括小分子抑制劑、肽抑制劑和反義寡核苷酸(ASO),但由于轉(zhuǎn)錄因子缺乏催化活性結(jié)構(gòu)域,靶向難度較大。近年來,PROTAC(ProteolysisTargetingChimeras)技術(shù)和分子膠(MolecularGlue)為靶向轉(zhuǎn)錄因子提供了新途徑。例如,靶向MYC的PROTAC分子(如MYCi975)通過招募E3泛素連接酶,降解MYC蛋白,在乳腺癌CSCs中顯示出顯著的抗腫瘤活性。對于SOX2,研究者開發(fā)出靶向其HMG結(jié)構(gòu)域的小分子抑制劑(如KY-19332),可破壞其與DNA的結(jié)合,抑制CSCs的自我更新。此外,靶向轉(zhuǎn)錄因子-輔因子相互作用也成為重要方向。例如,OCT4與p300/CBP的互作是其激活下游基因的關(guān)鍵,小分子化合物(如ICG-001)可阻斷p300/CBP與β-catenin的結(jié)合,間接抑制OCT4的活性。
1直接靶向轉(zhuǎn)錄因子的策略在肝癌CSCs中,靶向SALL4-CTBP互作的抑制劑(如SF-1-066)可恢復PTEN表達,抑制CSCs的干性。這些策略通過破壞轉(zhuǎn)錄因子復合物的形成,實現(xiàn)了“間接靶向”,為轉(zhuǎn)錄因子干預提供了新思路。
2阻斷上游信號通路的策略由于轉(zhuǎn)錄因子活性受上游信號通路調(diào)控,阻斷關(guān)鍵信號通路可有效抑制CSCs干性。Wnt通路抑制劑(如LGK974,PORCN抑制劑;PRI-724,β-catenin/TCF抑制劑)在結(jié)直腸癌CSCs中顯示出良好效果:LGK974通過抑制Wnt配體分泌,降低β-catenin核轉(zhuǎn)位,抑制ASCL2-NANOG軸,顯著降低CSCs的比例。Hh通路抑制劑(如vismodegib,Smo抑制劑)在基底細胞癌中已獲批上市,其在胰腺癌CSCs中的臨床試驗顯示,可顯著降低GLI1-NANOG軸活性,抑制腫瘤生長。Notch通路抑制劑(如γ-分泌酶抑制劑GSIs)在白血病CSCs中可通過抑制NICD產(chǎn)生,下調(diào)OCT4/SOX2表達,促進分化。然而,GSIs的胃腸道毒性限制了其臨床應用,為此,
2阻斷上游信號通路的策略研究者開發(fā)了靶向Notch1/4亞型的選擇性抑制劑(如MONC1),在保留Notch2/3保護作用的同時,降低毒性。此外,針對微環(huán)境信號的干預(如抗Shh抗體、CAFs靶向藥物)也通過阻斷旁分泌信號,間接抑制CSCs轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò),成為聯(lián)合治療的重要組成部分。
3表觀遺傳調(diào)控策略表觀遺傳藥物通過修飾表觀遺傳狀態(tài),重塑轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò),靶向CSCs。HDAC抑制劑(如伏立諾他、panobinostat)可增加組蛋白乙?;?,激活干性基因的抑制因子(如p21),在乳腺癌CSCs中誘導分化;EZH2抑制劑(如tazemetostat)通過抑制H3K27me3,恢復分化基因表達,在淋巴瘤CSCs中顯示出抗腫瘤活性。DNA甲基化抑制劑(如阿扎胞苷、地西他濱)可誘導CSCs中分化基因去甲基化,促進分化,與化療聯(lián)合可顯著提高療效。值得注意的是,表觀遺傳藥物具有“雙向調(diào)控”作用:低劑量HDAC抑制劑可激活CSCs的免疫原性,促進T細胞浸潤;而高劑量則誘導凋亡。因此,“劑量優(yōu)化”和“聯(lián)合免疫治療”成為表觀遺傳干預的重要方向。例如,在黑色素瘤中,低劑量伏立諾他聯(lián)合PD-1抑制劑,可增強CSCs的抗原呈遞,提高免疫治療效果。
4聯(lián)合治療策略與臨床轉(zhuǎn)化前景鑒于CSCs轉(zhuǎn)錄網(wǎng)絡(luò)的復雜性和異質(zhì)性,單一靶向策略難以徹底清除CSCs,聯(lián)合治療成為必然趨勢?!鞍邢?免疫”聯(lián)合:例如,Wnt抑制劑(LGK974)聯(lián)合PD-1抗體,可同時抑制CSCs干性和免疫逃逸,在結(jié)直腸癌模型中顯著延長生存期?!鞍邢?靶向”聯(lián)合:例如,MYC降解劑(MYCi975
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