BRD7通过稳定USP10-p53轴增强死亡性自噬促进乳腺癌化疗敏感性的作用和机制研究

Drug resistance is an insurmountable obstacle to cancer therapy. The drug-resistance of breast cancer to adjuvant chemotherapy drugs needs to be solved. The tumor suppressor gene BRD7 is a coactivator of p53 that recognizes and acetylates histones through its bromodomain and promotes gene transcription. USP10 is an important ubiquitin specific protease that stabilizes p53 protein levels. Our previous results showed that low expression of BRD7 was a poor prognostic factor for breast cancer patients; overexpression of BRD7 can significantly promote breast cancer cell sensitivity to paclitaxel, increase USP10 mRNA levels and LC3B II expression, and stabilize p53 protein expression levels by reducing p53 ubiquitination. We therefore speculated that "BRD7 enhances the transcription and protein expression of USP10 by acetylating histone on USP10 promoter to reduce the ubiquitination of p53 and stabilize p53 expression, finally enhances the death autophagy to promote the sensitivity of breast cancer cells to chemotherapeutic drugs." This study investigates the epigenetically regulatory mechanism of BRD7 on USP10 at the tissue, cellular and molecular level, and explores the effects of BRD7 on the ubiquitination and autophagy of p53 through USP10, and the effect on drug resistance. This study provides new ideas and new targets for overcoming drug resistance in breast cancer.

耐药是肿瘤治疗难以逾越的障碍，乳腺癌对辅助化疗药物的耐受亟待解决。抑癌基因BRD7是p53的一个共激活因子，通过其溴区结构域识别组蛋白并将其乙酰化，促进基因转录；而USP10是稳定p53蛋白水平的重要泛素特异性蛋白酶。我们前期的结果显示BRD7低表达是乳腺癌患者的一个不良预后因子；BRD7过表达可以显著促进乳腺癌细胞对紫杉醇的敏感性，增强USP10的mRNA水平和LC3BII表达，并通过减少p53泛素化稳定其蛋白表达水平。我们推测“BRD7通过表观遗传学机制增强USP10启动子活性提高USP10的转录和蛋白表达，以减少p53泛素化和稳定其表达，并增强死亡性自噬从而促进乳腺癌细胞对化疗药物的敏感性”。本课题在组织、细胞及分子水平研究BRD7对USP10的表观遗传学调控机制，探讨BRD7通过USP10对p53泛素化和自噬的调控以及对耐药的影响。本课题为克服乳腺癌耐药提供了新思路和新靶点。

含溴结构域蛋白 7 (BRD7) 在鼻咽癌和乳腺癌中下调表达，并作为潜在的肿瘤抑制因子发挥作用。 BRD7 与 p53 相互作用，是 p53 依赖性癌基因诱导的衰老所必需的。然而，BRD7 如何在乳腺癌中发挥肿瘤抑制作用的机制尚不清楚。进行MTT、集落形成测定、细胞周期、细胞凋亡和致瘤测定等实验评估BRD7在体内和体外在乳腺癌细胞中的生物学功能。实时 PCR、蛋白质印迹、荧光素酶报告基因检测和免疫共沉淀用于检查基因表达、转录激活和蛋白质-蛋白质相互作用。我们报道BRD7在体外和体内有效抑制细胞增殖和肿瘤生长。此外，BRD7 通过泛素依赖性蛋白酶体途径增加 p53 蛋白的稳定性，并通过激活其在携带野生型 p53 的乳腺癌中的转录活性来调节 p53 下游靶基因的表达。从机制上讲，BRD7 通过灭活其上游激酶 AKT 来降低 MDM2 的磷酸化和活化，这依赖于BRD7 的溴结构域，因此 BRD7 显著减少了与 p53 结合的磷酸化 MDM2 的量，最终降低了 p53 的泛素化水平。此外，在体外和体内，沉默 p53 的表达至少部分逆转了 BRD7 对细胞增殖和肿瘤生长的抑制作用。我们的研究发现，BRD7 通过依赖于其溴结构域的 AKT 通路抑制 MDM2 的磷酸化来稳定 p53，从而在携带野生型 p53 的乳腺癌中发挥抑癌作用。