食管癌由食管鳞状细胞癌(ESCC)和食管腺癌(EAC)组成。ESCC约占全部食管癌病例的90%,是全球范围内的一种高致死性癌症。拷贝数改变、结构重排和体细胞突变是ESCC癌发生中涉及的三种主要基因组破坏。此外,表观遗传重编程是ESCC的另一个标志。DNA甲基化,组蛋白修饰和染色质重塑调节基因转录和ESCC发育。此外,转录调节因子,包括转录因子(TF)、辅因子蛋白、顺式元件(增强子、启动子和绝缘体)和染色质调节因子,介导ESCC中的转录失调和遗传改变。然而,ESCC早期的整体染色质可及性重塑和详细的转录机制仍然难以捉摸。
生物学中的液-液相分离(LLPS ),促进细胞内不同生理和病理功能的区室化,与各种生物过程和疾病有关。最近的研究也将LLPS与胃肠道肿瘤的发展联系起来。在食管鳞癌中,巨噬细胞相关的长非编码RNA(MALR)促进白细胞介素增强子结合因子3(ILF3)的稳定和凝聚,从而激活缺氧诱导因子1α(HIF1α)信号通路,促进细胞增殖和血管生成。然而,ILF3 LLPS在ESCC的详细机制仍不清楚,而相分离和ESCC之间的关系仍不清楚。几项研究表明,TFs形成相分离的凝聚体,与不同的DNA片段相互作用,并调节不同的基因表达。然而,TFs是否以及如何经历LLPS来调节ESCC发育也不清楚。
机理模式图(图源自Cell )
鉴于其在疾病进展中的关键作用,靶向LLPS为改善病理生理障碍提供了一种有前途的策略。多项研究解释并验证了针对各种疾病的LLPS靶向药物,包括呼吸道合胞病毒感染、新型冠状病毒感染、泛癌、肌萎缩侧索硬化、尤文肉瘤融合、铁死亡、炎症性肠病、前列腺癌和乳腺癌。然而,目前没有针对ESCC的LLPS靶向治疗药物。
该研究证明了TFAP2β是调节细胞增殖、迁移、侵袭和凋亡的关键肿瘤抑制因子,也是EESCC的潜在预后生物标志物。TFAP2β在细胞核中表现出凝聚特性,以介导其在ESCC中的功能,受其固有无序区(IDR)内保守的正电荷残基的调节。TFAP2β凝聚体与其下游靶锌指蛋白131 (ZNF131)的启动子区域结合,并抑制其表达和ESCC的发展。此外,另外两个重要的已鉴定的下调的TFs,即核因子I X (NFIX)和DNA结合抑制剂4 (ID4),被整合到TFAP2β凝聚体中以促进它们的DNA结合。这些数据表明,LLPS通常可能介导ESCC转录调控。通过对LLPS介导的化合物的虚拟筛选,发现小分子A6在小鼠ESCC细胞中促进TFAP2β凝聚和抗肿瘤功能。总之,该研究揭示了一种具有治疗ESCC潜力的LLPS靶向方法。
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